เซลล์พืชได้รับพลังงานผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง กระบวนการนี้ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อแปลงคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นพลังงานในรูปของคาร์โบไฮเดรต มันเป็นกระบวนการสองส่วน ประการแรก พลังงานจากรังสีดวงอาทิตย์จะติดอยู่ในพืช ประการที่สอง พลังงานนั้นใช้เพื่อสลายคาร์บอนไดออกไซด์และสร้างกลูโคส ซึ่งเป็นโมเลกุลพลังงานหลักในพืช พืช สาหร่าย และแบคทีเรียบางชนิดใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงเพื่อสร้างพลังงานที่ใช้สำหรับการเจริญเติบโต การบำรุงรักษา และการสืบพันธุ์
คลอโรพลาสต์คือออร์แกเนลล์ (หน่วยทำงานภายในเซลล์) ซึ่งเกิดปฏิกิริยาสังเคราะห์แสง ออร์แกเนลล์เหล่านี้ ซึ่งอยู่ในเซลล์ใบและสเต็มเซลล์ของพืช มีของเหลวที่อุดมด้วยโปรตีน ซึ่งกระบวนการสังเคราะห์แสงเพื่อให้ได้พลังงานส่วนใหญ่เกิดขึ้น
ภายในคลอโรพลาสต์ พลังงานแสงอาทิตย์ของสารเคมีจะถูกดูดซับในโมเลกุลของเม็ดสีที่จัดเรียงเป็นกลุ่มที่เรียกว่าระบบแสง พลังงานถูกถ่ายโอนไปยังเซลล์เป็น แสงเดินทาง ผ่านระบบภาพถ่ายเหล่านี้ พลังงานถูกถ่ายโอนเป็นอิเล็กตรอน
ภายในระบบภาพถ่ายแต่ละระบบมีโมเลกุลของเม็ดสีจำนวนมาก โมเลกุลของเม็ดสีเขียวสองร้อยชนิดที่เรียกว่าคลอโรฟิลล์ประกอบขึ้นเป็นโมเลกุลส่วนใหญ่ ส่วนต่าง ๆ ของพืชที่มีการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นได้ง่ายด้วยสีเขียว สีนี้เป็นผลมาจากคลอโรฟิลล์ในระบบภาพถ่าย
พลังงานที่สะสมในคลอโรพลาสต์ถูกใช้ระหว่างการหายใจระดับเซลล์ ระหว่างการหายใจระดับเซลล์ พลังงานจากกลูโคสที่เกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงจะถูกนำมาใช้เพื่อผลิตโมเลกุลพลังงานเพื่อการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ ผลิตภัณฑ์จากการหายใจ ได้แก่ โมเลกุลของพลังงาน คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำที่ผลิตได้จะถูกส่งกลับไปยังคลอโรพลาสต์ซึ่งจะถูกใช้สำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงอีกครั้ง การหายใจระดับเซลล์เกิดขึ้นในออร์แกเนลล์อื่นที่เรียกว่าไมโตคอนเดรีย ที่นี่ พลังงานที่ได้จากกลูโคสที่ผลิตในคลอโรพลาสต์จะถูกสร้างขึ้นและจัดเก็บไว้สำหรับใช้ในอนาคตโดยโรงงาน