Diferența cheie dintre mitocondrii și cloroplast este că mitocondriile sunt organele celulare legate de membrană care generează energie în celulele eucariote, în timp ce cloroplastul este un tip de organul celular eucariot care realizează fotosinteza la plante și alge.
Atât mitocondriile, cât și cloroplastul sunt două organite mari găsite în celulele eucariote. De fapt, acestea sunt generatoarele celulare ale celulelor eucariote. Aceste două organite și celule bacteriene simbiotice împărtășesc unele caracteristici structurale, cum ar fi capacitatea de auto-replicare, prezența ADN-ului circular și a ribozomilor similari etc. Din cauza unor asemenea asemănări, oamenii de știință cred că mitocondriile și cloroplastul au evoluat din bacterii simbiotice mici. Endosimbioza este teoria care explică acest fenomen. În plus, acestea prezintă unele asemănări structurale și funcționale, deoarece ambele organite participă activ la metabolismele energetice din celulele eucariote. Cu toate acestea, există o diferență semnificativă între mitocondrii și cloroplast pe baza fiziologiilor lor.