Ključna razlika između mitohondrijske DNA i kloroplastne DNA je u tome što je mitohondrijska DNA prisutna unutar mitohondrija eukariotskih stanica, dok je kloroplastna DNA prisutna unutar kloroplasta biljnih stanica.
Mitohondriji i kloroplasti dvije su važne organele vezane za membranu u eukariotskim stanicama. Mitohondriji su moćnici stanica. S druge strane, kloroplasti su mjesta fotosinteze u biljkama. Vjeruje se da i mitohondriji i kloroplasti potječu od prokariontskih stanica do eukariotskih stanica putem endosimbioze. Te dvije organele sadrže vlastiti DNK. Iako ova DNK nije nuklearna DNA stanice i nije važna za funkcioniranje stanice, ona je važna zbog nekih vlastitih svojstava organela stanice.
