Los cloroplastos son los sitios de fotosíntesis en las células eucariotas. Capturan la luz solar y almacenan la energía de la luz en forma de adenosina trifosfato y nicotinamida adenina dinucleótido fosfato moléculas. Los cloroplastos desempeñan un papel en la fijación de carbono, la síntesis de ácidos grasos, la síntesis de aminoácidos y la respuesta inmune de las plantas.
La energía de la luz solar que golpea la clorofila hace que los cloroplastos sinteticen azúcares, almidones y oxígeno libre. Las plantas y los animales aprovechan estos azúcares como alimento y energía, mientras que los animales usan el oxígeno para sobrevivir. El estroma de los cloroplastos produce reacciones de fijación del carbono conocidas como "reacciones oscuras", mientras que los tilacoides contienen clorofila en sus membranas. El estroma contiene varias enzimas que llevan a cabo reacciones con ATP, NADPH y dióxido de carbono que conducen a la formación de azúcares, que se almacenan como almidón y se usan en la respiración o en la producción de celulosa. Los tilacoides están dispuestos en una pila llamada granum, y varios grana están conectados por láminas estromales. Las láminas mantienen la integridad del cloroplasto al mantener una distancia segura entre la grana y aumentan la eficiencia del orgánulo. El principal pigmento que convierte la energía luminosa en energía química es la clorofila a. Los otros pigmentos son clorofila b, caroteno y xantofila.
