叶绿体是绿色植物细胞内进行光合作用的结构,是一种质体.质体有圆形、卵圆形或盘形3种形态.叶绿体含有叶绿素a、b而呈绿色,容易区别於另类两类质体——无色的白色体和黄色到红色的有色体.叶绿素a、b的功能是吸收光能,通过光合作用将光能转变成化学能.叶绿体扁球状,厚约2.5微米,直径约5微米.具双层膜,内有间质,间质中含呈溶解状态的酶和片层.片层由闭合的中空盘状的类囊体垛堆而成,类囊体是形成高能化合物三磷酸腺苷(ATP)所必需.
大部分高等植物的叶绿体内类囊体紧密堆积.主要含有叶绿素、胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素的含量最多,遮蔽了其他色素,所有呈现绿色.主要功能是进行光合作用.叶绿体(chloroplast)存在于藻类和绿色植物中的色素体之一,光合作用的生化过程在其中进行.因为叶绿体除含黄色的胡萝卜素外,还含有大量的叶绿素,所以看上去是绿色的.褐藻和红藻的叶绿体除含叶绿素外还含有藻黄素和藻红蛋白,看上去是褐色或红色[有人分别称为褐色体（phacaplost）、红色体 rhodoplast.许多植物的叶绿体是直径5微米左右,厚2—3微米的凸透镜形状,但低等植物中则含有板状、网眼状、螺旋形、星形、杯形等非常大的叶绿体.叶肉细胞中含的叶绿体数通常是数十到数百个.已知有的一个细胞含有数千个以上叶绿体的例子,以及仅有一个叶绿体的例子.用光学显微镜观察叶绿体,它的平面相多数为0.5微米大小的浓绿色粒状结构（基粒）.基粒的清晰程度和数量随植物和组织的种类及叶绿体的发育时期而不同,反映着内膜系统的分化程度.包着叶绿体的包膜由内外两层膜组成,对各种各样的离子以及种种物质具有选择透过性.在叶绿体内部有基质、富含脂质和质体醌的质体颗粒,以及结构精细的内膜系统（片层构造,内囊体）.在基质中水占叶绿体重量的60%—80%,这里有各种各样的离子、低分子有机化合物、酶、蛋白质、核糖体、RNA、DNA等.在绿藻、褐藻,红藻、接合藻、硅藻等许多藻类的叶绿体中存在着淀粉核.构成内膜系统微细结构基础的是内囊体.在具有基粒的叶绿体中重叠起内囊体或复杂地折叠起来,分化成所谓的基粒堆（grana stack）和与之相联系的膜系统[基粒间片层（intergrana lamellae）.各种光合色素和光合成电子传递成分、磷酸化偶联因子等存在于内囊体中,色素被光能激发、电子传递、直到ATP合成都在内囊体上及其表面附近进行.利用由此生成的NADPH和ATP在基质中进行二氧化碳固定.
几乎可以说一切生命活动所需的能量来源于太阳能（光能）.绿色植物是主要的能量转换者是因为它们均含有叶绿体（Chloroplast）这一完成能量转换的细胞器,它能利用光能同化二氧化碳和水,合成贮藏能量的有机物,同时产生氧.所以绿色植物的光合作用是地球上有机体生存、繁殖和发展的根本源泉.
古生物学家推断,叶绿体可能起源于古代蓝藻.某些古代真核生物靠吞噬其他生物维生,它们吞下的某些蓝藻没有被消化,反而依靠吞噬者的生活废物制造营养物质.在长期共生过程中,古代蓝藻形成叶绿体,植物也由此产生.
高等植物的叶绿体存在于细胞质基质中.叶绿体一般是绿色的扁平的椭球形或球形,可以用高倍光学显微镜观察它的形态和分布.
线粒体一般呈粒状或杆状,但因生物种类和生理状态而异,可呈环形,哑铃形、线状、分杈状或其它形状.属于亚显微结构,普通光学显微镜一般无法看到.主要化学成分是蛋白质和脂类,其中蛋白质占线粒体干重的65-70%,脂类占25-30%.一般直径0.5~1μm,长1.5~3.0μm,在胰脏外分泌细胞中可长达10~20μm,称巨线粒体.数目一般数百到数千个,植物因有叶绿体的缘故,线粒体数目相对较少；肝细胞约1300个线粒体,占细胞体积的20%；单细胞鞭毛藻仅1个,酵母细胞具有一个大型分支的线粒体,巨大变形中达50万个；许多哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体.通常结合在维管上,分布在细胞功能旺盛的区域.如在肝细胞中呈均匀分布,在肾细胞中靠近微血管,呈平行或栅状排列,肠表皮细胞中呈两极性分布,集中在顶端和基部,在精子中分布在鞭毛中区.线粒体在细胞质中可以向功能旺盛的区域迁移,微管是其导轨,由马达蛋白提供动力.
