Cloroplastele sunt situate în celulele frunzelor de plante verzi și în celulele algelor eucariote. Acestea conțin un pigment de colorare verde numit clorofilă care efectuează procesul de fotosinteză în prezența luminii solare , vapori de apă și dioxid de carbon.
Toate plantele verzi au organele de celule speciale numite plastide, iar cloroplastele sunt un fel de plastid. Clorofila din aceste cloroplaste este excitată de lumina soarelui și transformă energia solară într-o formă chimică utilizabilă. Acesta este modul în care lumina soarelui intră în ecosistemul viu.
Cloroplastele au trei membrane. Membrana exterioară este semipermeabilă și permite moleculelor mici să treacă. Membrana interioară este mai puțin permeabilă, în timp ce cea de-a treia membrană este numită membrana thylakoidă și apare ca o serie de discuri aplatizate așezate unul peste celălalt. Clorofila se găsește în aceste thylakoide.