Nelle cellule vegetali le molecole di clorofilla si trovano legate ai sistemi di membrane tilacoidali presenti all'interno di particolari organuli, i cloroplasti. Le proprietà di assorbimento della radiazione solare di questo pigmento rendono possibile la fotolisi dell'acqua e l'avvio del processo di fotosintesi. Nella foto, una sezione di tessuto vegetale (epidermide) osservata al microscopio ottico rivela, all'interno di ciascuna cellula, la presenza di numerosi cloroplasti, che appaiono come corpuscoli verdi addossati alla parete cellulare.