Rastlinné bunky získavajú energiu procesom nazývaným fotosyntéza. Tento proces využíva slnečnú energiu na premenu oxidu uhličitého a vody na energiu vo forme sacharidov. Je to dvojdielny proces. Najskôr sa energia zo slnečného žiarenia zachytí v závode. Po druhé, táto energia sa používa na štiepenie oxidu uhličitého a tvorbu glukózy, hlavnej molekuly energie v rastlinách. Rastliny, riasy a niektoré baktérie používajú fotosyntézu na výrobu energie potrebnej na rast, údržbu a reprodukciu.
Chloroplasty sú organely (fungujúce jednotky v bunkách), kde dochádza k fotosyntetickej reakcii. Tieto organely, ktoré sa nachádzajú v listových a kmeňových bunkách rastlín, obsahujú tekutinu bohatú na bielkoviny, kde prebieha väčšina procesov fotosyntézy získavajúcich energiu.
Vo vnútri chloroplastov sa chemická slnečná energia absorbuje v molekulách pigmentu, ktoré sú usporiadané do skupín nazývaných fotosystémy. Energia sa prenáša do buniek ako svetlo cestuje prostredníctvom týchto fotosystémov. Energia sa prenáša ako elektróny.
Vo vnútri každého fotosystému je veľa molekúl pigmentu. Väčšina týchto molekúl tvorí dvesto molekúl zeleného pigmentu nazývaných chlorofyl. Časti rastliny, kde prebieha fotosyntéza, sú ľahko identifikovateľné podľa zelenej farby. Táto farba je výsledkom chlorofylu vo fotosystémoch.
Energia zhromaždená v chloroplastoch sa používa počas bunkového dýchania. Počas bunkového dýchania sa energia z glukózy vyrobená počas fotosyntézy používa na výrobu energetických molekúl pre rast a reprodukciu. Produktmi dýchania sú energetické molekuly, oxid uhličitý a voda. Vyrobený oxid uhličitý a voda sa prevedú späť do chloroplastov, kde sa opäť použijú na fotosyntézu. Bunkové dýchanie prebieha v inej organele nazývanej mitochondrie. Tu sa energia získaná z glukózy produkovanej v chloroplaste vytvára a ukladá na ďalšie použitie v rastline.