在光合作用光反应阶段叶绿体利用色素吸收的光能，使少数处于特殊状态的叶绿素分子被激发，释放出高能电子，同时又从水中夺取电子恢复基态。在光照下，少数处于特殊状态的叶绿素连续不断的丢失电子和获得电子，从而形成电子流，使光能转化成电能。随之形成ATP和NADPH，将电能转换成了活跃化学能。暗反应阶段为二氧化碳的固定、三碳化合物的还原形成糖类，将活跃化学能转化为稳定化学能。

叶绿体是植物细胞内最重要、最普遍的质体，它是进行光合作用的细胞器。叶绿体利用其叶绿素将光能转变为化学能，把二氧化碳与水转变为糖。叶绿体是世界上成本最低、创造物质财富最多的生物工厂。