Orgánulos ovulados de doble membrana, exclusivos de células vegetales, en los que se lleva a cabo la fotosíntesis, proceso por el cual el dióxido de carbono atmosférico es asimilado y convertido en moléculas orgánicas energéticas, las cuales serán empleadas en la mitocondria para la obtención de energía.
La matriz del cloroplasto se denomina estroma y en su interior se encuentran los tilacoides, que son sacos membranosos donde se encuentran las fotosistemas encargados de la fotosíntesis.
Los tilacoides pueden encontrarse apilados formando los llamados grana, o no apilados, en cuyo caso, se denominan lamelas. En cualquier paso, los tilacoides son independientes de la membrana interna del cloroplasto.
En el estroma, igual que en las mitocondrias, se encuentran copias de ADN circular y ribosomas implicados en la síntesis de proteínas necesarias para la fotosíntesis