葉表皮細胞中不能看見葉綠體。但是葉的上下表皮上有形成氣孔的保衛細胞，保衛細胞中有葉綠體。植物表皮細胞排列緊密，具保護內部組織的功能，通常不含葉綠體。但在蕨類和水生植物中則含有葉綠體。
葉綠體是植物細胞內最重要、最普遍的質體，它是進行光合作用的細胞器。葉綠體利用其葉綠素將光能轉變為化學能，把CO2與水轉變為糖。葉綠體是世界上成本最低、創造物質財富最多的生物工廠。幾乎可以說一切生命活動所需的能量來源於太陽能（光能）。綠色植物是主要的能量轉換者是因為它們均含有葉綠體這一完成能量轉換的細胞器，它能利用光能同化二氧化碳和水，合成貯藏能量的有機物，同時產生氧。所以綠色植物的光合作用是地球上有機體生存、繁殖和發展的根本源泉。
葉綠體可能起源於古代藍藻，因為藍藻中有葉綠素。某些古代真核生物靠吞噬其他生物維生，它們吞下的某些藍藻沒有被消化，反而依靠吞噬者的生活廢物製造營養物質。
高等植物的葉綠體存在於細胞質基質中。葉綠體一般是綠色的扁平的快速流動的橢球形或球形，可以用高倍光學顯微鏡觀察它的形態和分佈。
