Planteceller får energi gjennom en prosess som kalles fotosyntese. Denne prosessen bruker solenergi til å omdanne karbondioksid og vann til energi i form av karbohydrater. Det er en todelt prosess. For det første er energien fra solstråling fanget i anlegget. For det andre brukes den energien til å bryte ned karbondioksid og danne glukose, det viktigste energimolekylet i planter. Planter, alger og noen bakterier bruker fotosyntese for å skape energi som brukes til vekst, vedlikehold og reproduksjon.
Kloroplaster er organeller (fungerende enheter i celler) der fotosyntesereaksjonen oppstår. Disse organellene, som ligger i bladets og stamcellene til planter, inneholder en proteinrik væske der de fleste energimessige prosessene for fotosyntese finner sted.
Inne i kloroplastene absorberes kjemisk solenergi i pigmentmolekyler som er ordnet i grupper som kalles fotosystemer. Energi overføres til celler som lys reiser gjennom disse fotosystemene. Energien overføres som elektroner.
Inne i hvert fotosystem er det mange pigmentmolekyler. To hundre grønne pigmentmolekyler kalt klorofyll utgjør flertallet av disse molekylene. Delene av en plante der fotosyntese foregår er lett å identifisere ved sin grønne farge. Denne fargen er resultatet av klorofyll i fotosystemene.
Energien som samles opp i kloroplastene brukes under cellulær respirasjon. Under cellulær respirasjon brukes energien fra glukosen som produseres under fotosyntese til å produsere energimolekyler for vekst og reproduksjon. Produktene fra respirasjon er energimolekyler, karbondioksid og vann. Karbondioksydet og vannet som produseres overføres tilbake til kloroplasten der de igjen brukes til fotosyntese. Cellular respirasjon finner sted i en annen organell som kalles mitokondriene. Her skapes og lagres energien fra glukosen produsert i kloroplasten for fremtidig bruk av planten.