As células vegetais obtêm energia por meio de um processo chamado fotossíntese. Esse processo usa energia solar para converter dióxido de carbono e água em energia na forma de carboidratos. É um processo de duas partes. Primeiro, a energia da radiação solar fica presa na planta. Em segundo lugar, essa energia é usada para quebrar o dióxido de carbono e formar glicose, a principal molécula de energia nas plantas. Plantas, algas e algumas bactérias usam a fotossíntese para criar energia usada para o crescimento, manutenção e reprodução.
Os cloroplastos são organelas (unidades funcionais dentro das células) onde ocorre a reação de fotossíntese. Essas organelas, localizadas nas folhas e células-tronco das plantas, contêm um fluido rico em proteínas onde ocorre a maioria dos processos de obtenção de energia da fotossíntese.
Dentro dos cloroplastos, a energia solar química é absorvida em moléculas de pigmento que são organizadas em grupos chamados fotossistemas. A energia é transferida para as células como viagens leves através desses fotossistemas. A energia é transferida como elétrons.
Dentro de cada fotossistema existem muitas moléculas de pigmento. Duzentas moléculas de pigmento verde chamadas clorofila constituem a maioria dessas moléculas. As partes de uma planta onde ocorre a fotossíntese são facilmente identificadas por sua cor verde. Essa cor é o resultado da clorofila nos fotossistemas.
A energia coletada nos cloroplastos é usada durante a respiração celular. Durante a respiração celular, a energia da glicose produzida durante a fotossíntese é usada para produzir moléculas de energia para o crescimento e a reprodução. Os produtos da respiração são moléculas de energia, dióxido de carbono e água. O dióxido de carbono e a água produzidos são transferidos de volta para o cloroplasto, onde são novamente usados para a fotossíntese. A respiração celular ocorre em outra organela chamada mitocôndria. Aqui, a energia obtida da glicose produzida no cloroplasto é criada e armazenada para uso futuro pela planta.