Pirenóides atuam principalmente como centros de fixação de dióxido de carbono (CO2) em algas, criando e garantindo um ambiente rico em CO2. Eles às vezes auxiliam na catalisação de CO2 inorgânico em amido. Em alguns tipos de algas, os pirenóides servem como locais de armazenamento de carboidratos.
As pirenóides são microcompartimentos proteicos subcelulares que existem dentro do cloroplasto de muitas algas. Eles consistem em 90 por cento de RuBisCo (Ribulose-1,5-bifosfato-carboxilase-oxigenase), uma enzima que desempenha um papel fundamental na fotossíntese. As pirenóides têm uma estrutura de plástico que lhes permite migrar e responder à luz dentro do cloroplasto.
As pirenóides foram descobertas pela primeira vez em 1803, mas os cientistas não sabiam muito sobre elas até a década de 1970, quando foram isoladas com sucesso de algas. A evidência científica sugere que os pirenóides são capazes de converter carbono inorgânico dissolvido (DIC) em dióxido de carbono em quantidades suficientemente grandes. Isso desempenha um papel fundamental na fotossíntese aquática, onde as algas têm mais dificuldade de acessar o CO2 devido à sua taxa de difusão extremamente lenta na água em comparação com o ar.
Muito ainda se desconhece sobre as pirenóides além de sua associação com a fixação de carbono. A estrutura desses corpos varia muito com as diferentes espécies de algas. Por exemplo, em dinoflagelados, vários pirenóides podem ser observados em um cloroplasto, enquanto em outras espécies, como as algas vermelhas, um único pirenóide existe em cada cloroplasto.