Elodea ve diğer bitkilerin hücrelerinde bulunan kloroplastlar, güneş ışığını karbonhidratlar olarak depolanan biyokimyasal enerjiye dönüştüren fotosentez yaparlar. Hem bitkiler hem de onları tüketen hayvanlar, hücresel aktiviteyi beslemek için karbonhidrat gerektirir.
Kloroplastlar, ışığın varlığı ile tetiklenen bitki yaprak hücrelerinde farklılaşmamış plastidlerden oluşan organellerdir ve ikili bölünmeye benzer bir proseste ürerler. Zarlar arası bir boşlukla ayrılmış çift zardan oluşan bir zarf kloroplastı çevreler.Güneş ışığını enerji nakil kimyasallarına dönüştüren fotosentezin ışık fazı, klorofil ile pigmente edilmiş bir membran sisteminde gerçekleşir. Bu thylakoid ağı, grana adı verilen yapılara istiflenmiş ışık işleme keselerine bağlanan stroma lamel adı verilen ışık toplama tabakalarından oluşur. Grana thylakoid yapısını dengelerken stroma lamelleri mevcut ışığa cevap verecek kadar esnek kalmasını sağlar.
Fotosentezin karanlık aşaması stroma adı verilen yüksek pH'lı bir sıvı içinde oluşur ve ışık gerektirmez. Stromadaki enzimler, ışık fazının dengesiz enerjili sonuçlarını oksijen ve glukoza dönüştürür.
Elodea yaprak hücreleri, kloroplastları aydınlatma gradyanlarına yanıt olarak ışık alanlarına taşıyan sitoplazmik akışa geçer.
Nanoteknoloji, fotosentez araştırması için bir sonraki sınırdır. Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'ndeki bilim insanları, kullanılan ışığın miktarını artırarak kloroplastlara karbon nanotüpleri soktular.
