La diferencia clave entre el ADN mitocondrial y el ADN del cloroplasto es que el ADN mitocondrial está presente dentro de las mitocondrias de las células eucariotas, mientras que el ADN del cloroplasto está presente dentro de los cloroplastos de las células vegetales.
Las mitocondrias y los cloroplastos son dos importantes orgánulos unidos a la membrana en las células eucariotas. Las mitocondrias son las centrales eléctricas de las células. Por otro lado, los cloroplastos son los sitios de fotosíntesis en las plantas. Se cree que tanto las mitocondrias como los cloroplastos se originan a partir de células procariotas a células eucariotas a través de la endosimbiosis. Estos dos orgánulos contienen su propio ADN. Aunque este ADN no es un ADN nuclear de una célula y no es importante para el funcionamiento de la célula, es importante para algunas de sus propias propiedades de orgánulos celulares.