La diferencia clave entre las mitocondrias y el cloroplasto es que las mitocondrias son los orgánulos celulares unidos a la membrana que generan energía en las células eucariotas, mientras que el cloroplasto es un tipo de orgánulo de células eucariotas que realiza la fotosíntesis en plantas y algas.
Tanto las mitocondrias como el cloroplasto son dos grandes orgánulos que se encuentran en las células eucariotas. De hecho, son los generadores celulares de células eucariotas. Estos dos orgánulos y células bacterianas simbióticas comparten algunas características estructurales como la capacidad de autorreplicarse, la presencia de ADN circular y ribosomas similares, etc. Debido a estas similitudes, los científicos creen que las mitocondrias y el cloroplasto han evolucionado a partir de pequeñas bacterias simbióticas. La endosimbiosis es la teoría que explica este fenómeno. Además, muestran algunas similitudes estructurales y funcionales ya que ambos orgánulos participan activamente en el metabolismo energético de las células eucariotas. Sin embargo, existe una diferencia significativa entre las mitocondrias y el cloroplasto según sus fisiologías.