Hovedforskellen mellem mitokondrier og kloroplast er, at mitokondrier er de membranbundne celleorganeller, der genererer energi i de eukaryote celler, mens kloroplast er en type eukaryot celleorganel, der udfører fotosyntese i planter og alger.
Både mitokondrier og kloroplast er to store organeller, der findes i eukaryote celler. Faktisk er de cellulære generatorer af eukaryote celler. Disse to organeller og symbiotiske bakterieceller deler nogle strukturelle træk såsom evnen til at replikere sig selv, tilstedeværelsen af cirkulært DNA og lignende ribosomer osv. På grund af sådanne ligheder mener forskere, at mitokondrier og kloroplast har udviklet sig fra små symbiotiske bakterier. Endosymbiose er teorien, der forklarer dette fænomen. Derudover viser de nogle strukturelle og funktionelle ligheder, da begge disse organeller aktivt deltager i energimetabolismer i eukaryote celler. Der er dog en signifikant forskel mellem mitokondrier og chloroplast baseret på deres fysiologier.
