A organela associada à fotossíntese das plantas é o cloroplasto. O cloroplasto contém um pigmento chamado clorofila, que é capaz de absorver todas as cores da luz, exceto o verde, que reflete. Isso é o que dá à maioria das plantas sua cor verde característica.
Um cloroplasto é feito de três membranas diferentes. Existem duas membranas, chamadas de membrana interna e externa, que são camadas padrão que envolvem a organela. A terceira membrana, a membrana tilacóide, é única. É extremamente longo e se dobra dentro do cloroplasto para formar mini-pilhas de estruturas semelhantes a moedas. Essas estruturas contêm o pigmento clorofila necessário para absorver a energia da luz.