Keskeinen ero mitokondrioiden ja kloroplastin välillä on se, että mitokondriot ovat kalvoon sitoutuneita soluorganelleja, jotka tuottavat energiaa eukaryoottisoluissa, kun taas kloroplasti on eräänlainen eukaryoottinen soluorganelli, joka suorittaa fotosynteesiä kasveissa ja levissä.
Sekä mitokondriot että kloroplasti ovat kaksi suurta organellia, joita löytyy eukaryoottisoluista. Itse asiassa ne ovat eukaryoottisolujen solugeneraattoreita. Näillä kahdella organellilla ja symbioottisilla bakteerisoluilla on joitain rakenteellisia piirteitä, kuten kyky itsereplikoitumiseen, pyöreän DNA: n ja vastaavien ribosomien läsnäolo jne. Tällaisten samankaltaisuuksien takia tutkijat uskovat, että mitokondriot ja kloroplastit ovat kehittyneet pienistä symbioottisista bakteereista. Endosymbioosi on teoria, joka selittää tämän ilmiön. Lisäksi niillä on joitain rakenteellisia ja toiminnallisia yhtäläisyyksiä, koska nämä molemmat organellit osallistuvat aktiivisesti energia-aineenvaihduntaan eukaryoottisoluissa. Mitokondrioiden ja kloroplastien välillä on kuitenkin merkittävä ero niiden fysiologian perusteella.
