Os pigmentos encontrados nos cloroplastos incluem clorofila a, clorofila b, carotenóides, xantofilas e ficobilinas. A clorofila a é um pigmento fotossintético primário, enquanto o resto são considerados pigmentos acessórios.
A fotossíntese é realizada por plantas verdes, algas e cianobactérias. Esse processo envolve a transformação da energia solar em energia química que é armazenada na glicose, principal combustível biológico da maioria dos organismos. A fotossíntese utiliza água e dióxido de carbono do ar para produzir glicose e oxigênio. Estruturas especializadas, chamadas de "cloroplastos", são os locais de atividade fotossintética. Os cloroplastos consistem em uma membrana interna e externa, espaço intermembranar, estroma e grana, que são camadas dos tilacóides onde ocorrem as reações de luz da fotossíntese.
Os pigmentos são substâncias químicas que absorvem ou irradiam comprimentos de onda específicos da luz visível. Em organismos fotossintéticos, esses compostos naturais são usados na coleta de energia do sol. A clorofila e os pigmentos acessórios são agrupados dentro das membranas tilacóides.
A clorofila a é o pigmento primário que converte a energia solar capturada em energia química. Ele absorve os comprimentos de onda da luz visível que correspondem ao vermelho e ao azul e refletem a luz verde, que é a cor dominante das folhas das plantas fotossintéticas. Os pigmentos acessórios ajudam a absorver os comprimentos de onda da luz não absorvidos pela clorofila a. Outro tipo de pigmento, chamado antocianinas, não é fotossintético e não está localizado dentro dos cloroplastos.
