La maggior parte della fotosintesi si svolge nella foglia delle piante nei cloroplasti. I cloroplasti contengono un pigmento verde chiamato clorofilla che è responsabile dell'assorbimento della luce solare che colpisce la foglia.
La funzione primaria dei cloroplasti consiste nel prendere la luce solare assorbita dalla clorofilla e trasformarla in energia utilizzabile, adenosina trifosfato (ATP) e NADPH, prima di conservarla per uso futuro. I cloroplasti sono anche responsabili di molte funzioni secondarie, come la creazione di acidi grassi e amminoacidi. Infine, sono anche una componente chiave della risposta immunitaria della pianta. I cloroplasti vengono creati solo a seguito della divisione cellulare.