El orgánulo asociado con la fotosíntesis de las plantas es el cloroplasto. El cloroplasto contiene un pigmento llamado clorofila, que puede absorber todos los colores de la luz, excepto el verde, que refleja. Esto es lo que le da a la mayoría de las plantas su distintivo color verde.
Un cloroplasto está hecho de tres membranas diferentes. Hay dos membranas, llamadas membrana interna y externa, que son capas estándar que encierran el orgánulo. La tercera membrana, la membrana tilacoide, es única. Es extremadamente largo y se pliega dentro del cloroplasto para formar pequeñas pilas de estructuras similares a monedas. Estas estructuras contienen el pigmento de clorofila que se necesita para absorber la energía de la luz.