Cloroplastele din celulele elodei și alte plante efectuează fotosinteza, transformând lumina soarelui în energie biochimică stocată ca carbohidrați. Ambele plante și animalele care le consumă necesită carbohidrați pentru a combate activitatea celulară.
Cloroplastele sunt organele care formează plastide nediferențiate în celulele frunzei plantelor declanșate de prezența luminii și se reproduc într-un proces similar cu fisiunea binară. Un plic alcătuit dintr-o membrană dublă, separată de un spațiu inter-membranar, înconjoară cloroplastia.
Faza ușoară a fotosintezei, care transformă lumina soarelui în substanțe chimice de transport al energiei, are loc într-un sistem de membrane pigmentate cu clorofilă. Această rețea tiolacoidă constă din foi de colectare a luminii numite lamele de stroma ce leagă saculetele de procesare a luminii stivuite în structuri numite grana. Grana stabilizează structura thylakoid în timp ce lamelele stroma asigură că rămân suficient de flexibile pentru a răspunde la lumina disponibilă.
Faza întunecată a fotosintezei are loc într-un fluid cu pH ridicat numit stroma și nu necesită lumină. Enzimele din stratul stromal convertesc rezultatele instabile energizante ale fazei ușoare în oxigen și glucoză.
Celulele de frunze de la Elodea se implică în streaming citoplasmatic, care mută cloroplastele în zone de lumină ca răspuns la gradientele de iluminare.
Nanotehnologia este următoarea frontieră pentru cercetarea fotosintezei. Oamenii de știință de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts au introdus nanotuburi de carbon în cloroplaste, mărind cantitatea de lumină utilizată.
