Het fotosyntheseproces vindt voornamelijk plaats in de chloroplast, een gespecialiseerd organel dat in plantencellen wordt aangetroffen. Chloroplasten zijn overvloedig aanwezig in de mesofylcellen van bladeren, de belangrijkste plaats van fotosynthese in planten. Deze organellen zijn verantwoordelijk voor het opvangen van lichtenergie van de zon en het omzetten ervan in chemische energie, die wordt opgeslagen in de vorm van suikermoleculen.