Las células vegetales obtienen energía a través de un proceso llamado fotosíntesis. Este proceso utiliza energía solar para convertir el dióxido de carbono y el agua en energía en forma de carbohidratos. Es un proceso de dos partes. Primero, la energía de la radiación solar queda atrapada en la planta. En segundo lugar, esa energía se utiliza para descomponer el dióxido de carbono y formar glucosa, la principal molécula energética de las plantas. Las plantas, las algas y algunas bacterias utilizan la fotosíntesis para crear energía que se utiliza para el crecimiento, el mantenimiento y la reproducción.
Los cloroplastos son orgánulos (unidades funcionales dentro de las células) donde ocurre la reacción de fotosíntesis. Estos orgánulos, ubicados en la hoja y las células madre de las plantas, contienen un líquido rico en proteínas donde tienen lugar la mayoría de los procesos de fotosíntesis que obtienen energía.
Dentro de los cloroplastos, la energía solar química se absorbe en moléculas de pigmento que se organizan en grupos llamados fotosistemas. La energía se transfiere a las células como
la luz viaja a través de estos fotosistemas. La energía se transfiere en forma de electrones.Dentro de cada fotosistema hay muchas moléculas de pigmento. Doscientas moléculas de pigmento verde llamadas clorofila constituyen la mayoría de estas moléculas. Las partes de una planta donde tiene lugar la fotosíntesis se identifican fácilmente por su color verde. Este color es el resultado de la clorofila en los fotosistemas.
La energía recogida en los cloroplastos se utiliza durante la respiración celular. Durante la respiración celular, la energía de la glucosa producida durante la fotosíntesis se utiliza para producir moléculas de energía para el crecimiento y la reproducción. Los productos de la respiración son moléculas de energía, dióxido de carbono y agua. El dióxido de carbono y el agua producidos se transfieren de nuevo al cloroplasto donde se utilizan nuevamente para la fotosíntesis. La respiración celular tiene lugar en otro orgánulo llamado mitocondrias. Aquí, la energía obtenida de la glucosa producida en el cloroplasto se crea y almacena para uso futuro por parte de la planta.