Ključna razlika između mitohondrija i kloroplasta je u tome što su mitohondriji membranski vezani stanični organeli koji stvaraju energiju u eukariotskim stanicama, dok je kloroplast vrsta organele eukariotske stanice koja vrši fotosintezu u biljkama i algama.
I mitohondriji i kloroplast dvije su velike organele koje se nalaze u eukariotskim stanicama. Zapravo, oni su stanični generatori eukariotskih stanica. Ove dvije organele i simbiotske bakterijske stanice dijele neke strukturne značajke kao što su sposobnost samokopiranja, prisutnost kružne DNA i sličnih ribosoma itd. Zbog takvih sličnosti znanstvenici vjeruju da su mitohondriji i kloroplast evoluirali iz malih simbiotskih bakterija. Endosimbioza je teorija koja objašnjava ovaj fenomen. Uz to, pokazuju neke strukturne i funkcionalne sličnosti jer obje ove organele aktivno sudjeluju u energetskom metabolizmu u eukariotskim stanicama. Međutim, postoji značajna razlika između mitohondrija i kloroplasta na temelju njihove fiziologije.
