A legfontosabb különbség a mitokondrium és a kloroplaszt között az, hogy a mitokondrium a membránhoz kötött sejtorganellum, amely energiát termel az eukarióta sejtekben, míg a kloroplaszt egy olyan eukarióta sejtorganella, amely fotoszintézist hajt végre növényekben és algákban.
Mind a mitokondrium, mind a kloroplaszt két nagy organellum, amely az eukarióta sejtekben található meg. Valójában ők az eukarióta sejtek sejtgenerátorai. Ez a két organellum és a szimbiotikus baktériumsejt rendelkezik bizonyos szerkezeti jellemzőkkel, például az önreplikáció képességével, a kör alakú DNS és hasonló riboszómák jelenlétével stb. Az ilyen hasonlóságok miatt a tudósok úgy vélik, hogy a mitokondrium és a kloroplaszt kicsi szimbiotikus baktériumokból fejlődött ki. Az endoszimbiózis az az elmélet, amely megmagyarázza ezt a jelenséget. Ezenkívül mutatnak bizonyos szerkezeti és funkcionális hasonlóságokat, mivel ezek az organellák aktívan részt vesznek az eukarióta sejtek energia-metabolizmusában. Fiziológiájuk alapján azonban jelentős különbség van a mitokondrium és a kloroplaszt között.
