Enerji işleme organelleri, mitokondra ve kloroplastların karşıtlaştırılmalarının ana yolu, Florida Uluslararası Üniversitesine göre, yararlı kimyasal enerji üretme yöntemleri ve bunu yapmak için kullandıkları yöntemdir. Mitokondri Hem hayvanlarda hem de bitkilerde bulunurken, sadece bitkilerde ve alglerde kloroplast bulunur.
Mitokondri ve kloroplastların her ikisi de iki ana membrana sahiptir: koruyucu dış membranlar ve enerji işleme için fonksiyonel moleküllere sahip iç membranlar. Mitokondri, hücrelerin ana enerji para birimi olan ATP'nin ana üreticileridir. Oksijenin gıdadan elde edilen moleküller ile kimyasal reaksiyonlarda enerjiyi serbest bırakmak için kullandığı solunum yoluyla ATP oluştururlar. Bu enerji daha sonra hücresel makine tarafından temel görevleri yerine getirmek için kullanılabilecek ATP moleküllerine bağlanır.
Kloroplastlar, hücre için bir bütün olarak ATP üretmez, bunun yerine güneş ışığından elde edilen enerjiyi karbondioksit ve sudan şeker oluşturmak için kullanır. Kloroplastlar aslında güneş ışığından elde edilen enerjiyi kullanarak ATP üretir, ancak bu kloroplast içinde genel kullanım için hücrenin geri kalanına gönderilmek yerine şekerler oluşturmak için kullanılır. Şeker üretmek için güneş ışığından türetilen ATP kullanma işlemi Calvin Cycle olarak bilinir.
