Rostlinné buňky získávají energii procesem zvaným fotosyntéza. Tento proces využívá sluneční energii k přeměně oxidu uhličitého a vody na energii ve formě sacharidů. Jedná se o dvoudílný proces. Nejprve je energie ze slunečního záření zachycena v rostlině. Zadruhé, tato energie se používá k rozkladu oxidu uhličitého a tvorbě glukózy, hlavní molekuly energie v rostlinách. Rostliny, řasy a některé bakterie využívají fotosyntézu k výrobě energie používané pro růst, údržbu a reprodukci.
Chloroplasty jsou organely (funkční jednotky v buňkách), kde dochází k fotosyntetické reakci. Tyto organely, které se nacházejí v listových a kmenových buňkách rostlin, obsahují tekutinu bohatou na bílkoviny, kde probíhá většina fotosyntézy.
Uvnitř chloroplastů je chemická sluneční energie absorbována v molekulách pigmentu, které jsou uspořádány do skupin zvaných fotosystémy. Energie se přenáší do buněk jako světlo cestuje prostřednictvím těchto fotosystémů. Energie se přenáší jako elektrony.
Uvnitř každého fotosystému je mnoho molekul pigmentu. Většinu těchto molekul tvoří dvě stě molekul zeleného pigmentu zvaných chlorofyl. Části rostliny, kde probíhá fotosyntéza, lze snadno identifikovat podle zelené barvy. Tato barva je výsledkem chlorofylu ve fotosystémech.
Energie shromážděná v chloroplastech se používá během buněčného dýchání. Během buněčného dýchání se energie z glukózy vyrobené během fotosyntézy používá k výrobě energetických molekul pro růst a reprodukci. Produkty dýchání jsou energetické molekuly, oxid uhličitý a voda. Vyprodukovaný oxid uhličitý a voda se převádějí zpět do chloroplastů, kde se opět používají pro fotosyntézu. Buněčné dýchání probíhá v jiné organele zvané mitochondrie. Zde je energie získaná z glukózy produkované v chloroplastu vytvářena a ukládána pro budoucí použití rostlinou.