Los cloroplastos son los organelos distintos del núcleo y las mitocondrias que contienen su propio ADN. Los cloroplastos se encuentran en las plantas y en ciertas formas de protistas. Su ADN y sus ribosomas se encuentran en el estroma.
Los cloroplastos son el sitio de la fotosíntesis en las plantas y contienen el pigmento verde conocido como clorofila. Su ADN son grandes moléculas circulares que contienen aproximadamente 120 genes, dependiendo de las especies de plantas. Gran parte de la estructura del cloroplasto es similar a las mitocondrias y, al igual que las mitocondrias, se cree que los cloroplastos evolucionaron a partir de bacterias. Se ha secuenciado la secuencia genética de varios tipos de ADN de cloroplasto, incluidos el tabaco y la hepática.