La función de un tilacoide es servir como el compartimiento donde se producen las reacciones de captación de luz de la fotosíntesis, como se explica en "Biología Molecular de la Célula". Se encuentra en el estroma del Choloroplast, que es el espacio que se encuentra entre la membrana interna y la membrana tilacoide.
Los tilacoides están hechos de un sistema interconectado de sacos aplanados, en forma de disco. Tienden a formar agregados apilados, llamados grana, que contienen aproximadamente de 10 a 20 tilacoides cada uno. Contienen la cadena de transporte de electrones, el sistema fotosintético de absorción de luz y una enzima ATP sintasa. En el exterior de la membrana tilacoide se encuentra el estroma, que es el gran espacio interior del cloroplasto y contiene enzimas que incorporan CO2 en los azúcares, los ribosomas, el ARN y el ADN. La membrana de los tilacoides contiene importantes complejos de proteínas que llevan a cabo las reacciones de luz de la fotosíntesis. Allí se ubican los complejos de fotosistemas I y II que recogen la luz con clorofila y carotenoides. Absorben la energía de la luz y la utilizan para energizar los electrones en la cadena de transporte de electrones. Un gran complejo de proteínas conocido como ATP sintasa controla el gradiente de concentración de los iones de hidrógeno en el espacio tilacoide para generar energía de ATP, y los iones de hidrógeno regresan al estroma.
