Organelul care este asociat cu fotosinteza plantelor este cloroplastul. Cloroplastul conține un pigment numit clorofil, care este capabil să absoarbă toate culorile luminii, cu excepția verde, pe care îl reflectă. Acest lucru conferă majorității plantelor culoarea verde distinctivă.
Un cloroplast este fabricat din trei membrane diferite. Există două membrane, numite membrana interioară și exterioară, care sunt straturi standard care înconjoară organele. A treia membrană, membrana thylakoid, este unică. Este extrem de lungă și se îndoaie în interiorul cloroplastei pentru a forma mini-stive de structuri asemănătoare monedelor. Aceste structuri conțin pigmentul de clorofil care este necesar pentru absorbția energiei luminoase.