Die in Chloroplasten vorkommenden Pigmente umfassen Chlorophyll a, Chlorophyll b, Carotinoide, Xanthophylle und Phycobiline. Chlorophyll a ist ein primäres photosynthetisches Pigment, während der Rest als akzessorische Pigmente betrachtet wird.
Die Photosynthese wird von Grünpflanzen, Algen und Cyanobakterien durchgeführt. Dieser Prozess beinhaltet die Umwandlung von Sonnenenergie in chemische Energie, die in Glukose gespeichert wird, dem biologischen Hauptbrennstoff der meisten Organismen. Die Photosynthese nutzt Wasser und Kohlendioxid aus der Luft, um Glukose und Sauerstoff zu produzieren. Spezialisierte Strukturen, die als "Chloroplasten" bezeichnet werden, sind Orte der Photosynthese. Die Chloroplasten bestehen aus einer inneren und äußeren Membran, einem Zwischenmembranraum, Stroma und Grana, den Schichten der Thylakoide, in denen die Lichtreaktionen der Photosynthese stattfinden.
Pigmente sind chemische Substanzen, die bestimmte Wellenlängen des sichtbaren Lichts absorbieren oder abstrahlen. In photosynthetischen Organismen werden diese natürlichen Verbindungen zur Gewinnung der Sonnenenergie verwendet. Chlorophyll und die akzessorischen Pigmente sind in den Thylakoidmembranen gebündelt.
Chlorophyll a ist das primäre Pigment, das die eingefangene Sonnenenergie in chemische Energie umwandelt. Es absorbiert Wellenlängen des sichtbaren Lichts, die Rot und Blau entsprechen, und reflektiert das grüne Licht, das die vorherrschende Farbe der Blätter photosynthetischer Pflanzen ist. Die Zusatzpigmente helfen, die Wellenlängen des Lichts zu absorbieren, die nicht von Chlorophyll a absorbiert werden. Eine andere Art von Pigment, Anthocyane genannt, ist nicht photosynthetische und befindet sich nicht in den Chloroplasten.