高等植物から紅藻までの植物に存在する細胞内小器官で，光合成の全過程が行われる．一般に，葉緑体は長さ2～8μm，厚さ2～3μmの円盤状で，1細胞当たり数十個含まれている．全体は外膜と内膜からなる二重膜で覆われており，その内部は水溶性部分のストロマと，へん平な袋状の膜が重なったラメラ構造をとる内膜系から構成されている．ストロマには炭酸固定酵素が，また，内膜系には光合成色素，光合成の電子伝達系の酵素，リン酸化の共役因子などが局在している．