Siyanobakterilerde ve bazı bitki ve alg hücrelerinin kloroplastlarında klorofil bulunur. Klorofil, organizmanın fotosentez işlemini gerçekleştirmesine izin veren görünür ışığı emen bir pigmenttir. Klorofil temel olarak görünür spektrumun her bir ucundaki mavi ve kırmızı ışığı emerek yeşil ışığı yansıtmasına ve parlak yeşil bir renk vermesine neden olur.
Işığı güneşten emerek, klorofil bitkilerin fotosentez yapmalarını sağlar. Bitkiler fotosentez yaptıklarında, kendi yiyeceklerini üretirler. Bu tür organizmalar, şeker ve oksijen oluşturmak için güneş ışığını karbondioksit ve su ile birleştirir. Bu şekerler, enerji için kimyasal depolama alanları olarak hizmet vermektedir. Bitki gelecekte enerjiye ihtiyaç duyduğunda, enerjiyi serbest bırakmak için şekerin kimyasal bağlarını kırar. Bu işlem öncelikle, bazı bitki hücrelerinde bulunan küçük organeller olan bitkilerin kloroplastlarında gerçekleşir.
Fotosentez, klorofilin yanı sıra diğer pigmentleri de kullanır. Karotenoidler, bitkilere turuncu bir renk veren başka bir pigment türüdür. Karotenoidler kendi başlarına fotosentez yapamamasına rağmen, yakaladıkları enerjiyi klorofile iletirler. Fikobilinler, klorofil gibi başka bir pigmenttir ve siyanobakteriler ve rhodophyta hücrelerinde bulunurlar.
