不是所有的植物细胞都含有叶绿体。叶绿体只存在于一些高等植物和一些藻类中，像蓝藻这种大型单细胞原核生物就没有叶绿体。叶绿体是质体的一种，是高等植物和一些藻类所特有的能量转换器。其双层膜结构使其与胞质分开，内有片层素，故称叶绿体。
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CO2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。
几乎可以说一切生命活动所需的能量来源于太阳能（光能）。绿色植物是主要的能量转换者是因为它们均含有叶绿体这一完成能量转换的细胞器，它能利用光能同化二氧化碳和水，合成贮藏能量的有机物，同时产生氧。所以绿色植物的光合作用是地球上有机体生存、繁殖和发展的根本源泉。
