पादप कोशिकाएँ प्रकाश संश्लेषण नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करती हैं। यह प्रक्रिया कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को कार्बोहाइड्रेट के रूप में ऊर्जा में बदलने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करती है। यह दो-भाग की प्रक्रिया है। सबसे पहले, सौर विकिरण से ऊर्जा संयंत्र में फंस जाती है। दूसरे, उस ऊर्जा का उपयोग कार्बन डाइऑक्साइड को तोड़ने और पौधों में मुख्य ऊर्जा अणु ग्लूकोज बनाने के लिए किया जाता है। पौधे, शैवाल और कुछ बैक्टीरिया विकास, रखरखाव और प्रजनन के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा बनाने के लिए प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करते हैं।
क्लोरोप्लास्ट ऑर्गेनेल (कोशिकाओं के भीतर कार्य करने वाली इकाइयाँ) हैं जहाँ प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रिया होती है। पौधों की पत्ती और स्टेम कोशिकाओं में स्थित इन जीवों में प्रोटीन युक्त तरल पदार्थ होता है जहां प्रकाश संश्लेषण की अधिकांश ऊर्जा प्राप्त करने की प्रक्रिया होती है।
क्लोरोप्लास्ट के अंदर, रासायनिक सौर ऊर्जा वर्णक अणुओं में अवशोषित होती है जो कि फोटोसिस्टम नामक समूहों में व्यवस्थित होते हैं। कोशिकाओं में ऊर्जा का स्थानान्तरण होता है प्रकाश यात्रा इन फोटो सिस्टम के माध्यम से। ऊर्जा को इलेक्ट्रॉनों के रूप में स्थानांतरित किया जाता है।
प्रत्येक फोटोसिस्टम के अंदर कई वर्णक अणु होते हैं। क्लोरोफिल नामक दो सौ हरे वर्णक अणु इन अणुओं का अधिकांश भाग बनाते हैं। पौधे के वे भाग जहाँ प्रकाश संश्लेषण होता है, उनके हरे रंग से आसानी से पहचाने जा सकते हैं। यह रंग फोटोसिस्टम में क्लोरोफिल का परिणाम है।
क्लोरोप्लास्ट में एकत्रित ऊर्जा का उपयोग सेलुलर श्वसन के दौरान किया जाता है। सेलुलर श्वसन के दौरान, प्रकाश संश्लेषण के दौरान बनाई गई ग्लूकोज से ऊर्जा वृद्धि और प्रजनन के लिए ऊर्जा अणुओं का उत्पादन करने के लिए उपयोग की जाती है। श्वसन के उत्पाद ऊर्जा अणु, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी हैं। उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को वापस क्लोरोप्लास्ट में स्थानांतरित कर दिया जाता है जहां उनका फिर से प्रकाश संश्लेषण के लिए उपयोग किया जाता है। सेलुलर श्वसन एक अन्य अंग में होता है जिसे माइटोकॉन्ड्रिया कहा जाता है। यहां, क्लोरोप्लास्ट में उत्पादित ग्लूकोज से प्राप्त ऊर्जा को पौधे द्वारा भविष्य में उपयोग के लिए बनाया और संग्रहीत किया जाता है।