תאי הצמח משיגים אנרגיה בתהליך הנקרא פוטוסינתזה. תהליך זה משתמש באנרגיה סולארית להמרת פחמן דו חמצני ומים לאנרגיה בצורת פחמימות. זהו תהליך דו-חלקי. ראשית, האנרגיה מקרינת השמש נכלאת בצמח. שנית, אנרגיה זו משמשת לפירוק פחמן דו חמצני וליצירת גלוקוז, מולקולת האנרגיה העיקרית בצמחים. צמחים, אצות וחיידקים מסוימים משתמשים בפוטוסינתזה כדי ליצור אנרגיה המשמשת לצמיחה, תחזוקה ורבייה.
כלורופלסטים הם אברונים (יחידות מתפקדות בתוך תאים) בהם מתרחשת תגובת הפוטוסינתזה. אברונים אלה, הנמצאים בתאי הצמחים בעלים ותאי גזע, מכילים נוזל עשיר בחלבון בו מתרחשים מרבית תהליכי פוטוסינתזה המגיעים לאנרגיה.
בתוך הכלורופלסטים אנרגיה סולארית כימית נספגת במולקולות פיגמנט המסודרות בקבוצות הנקראות פוטו מערכות. אנרגיה מועברת לתאים כמו נסיעות קלות דרך מערכות הצילום האלה. האנרגיה מועברת כאלקטרונים.
בתוך כל מערכת תמונות יש מולקולות פיגמנט רבות. מאתיים מולקולות פיגמנט ירוק הנקראות כלורופיל מהוות את רוב המולקולות הללו. חלקי הצמח בהם מתרחשת הפוטוסינתזה מזוהים בקלות על ידי צבעם הירוק. צבע זה הוא תוצאה של כלורופיל במערכות הצילום.
האנרגיה הנאספת בכלורופלסטים משמשת במהלך הנשימה התאית. במהלך הנשימה התאית, האנרגיה מהגלוקוז שנוצרת במהלך הפוטוסינתזה משמשת לייצור מולקולות אנרגיה לצמיחה ורבייה. תוצרי הנשימה הם מולקולות אנרגיה, פחמן דו חמצני ומים. הפחמן הדו-חמצני והמים המיוצרים מועברים חזרה לכלורופלסט, שם הם משמשים שוב לפוטוסינתזה. הנשימה התאית מתרחשת באברון אחר הנקרא המיטוכונדריה. כאן האנרגיה המתקבלת מהגלוקוז המיוצר בכלורופלסט נוצרת ומאוחסנת לשימוש עתידי על ידי הצמח.