Pagrindinis skirtumas tarp mitochondrijų ir chloroplastų yra tas, kad mitochondrijos yra su membrana susijusios ląstelių organelės, generuojančios energiją eukariotinėse ląstelėse, o chloroplastas yra tam tikros rūšies eukariotų ląstelių organelės, kurios vykdo augalų ir dumblių fotosintezę.
Tiek mitochondrijos, tiek chloroplastas yra du dideli organeliai, randami eukariotinėse ląstelėse. Tiesą sakant, jie yra eukariotų ląstelių ląstelių generatoriai. Šiems dviem organeliams ir simbiotinėms bakterijų ląstelėms būdingi tam tikri struktūriniai bruožai, tokie kaip gebėjimas savarankiškai replikuotis, žiedinės DNR ir panašių ribosomų buvimas ir kt. Dėl tokių panašumų mokslininkai mano, kad mitochondrijos ir chloroplastas išsivystė iš mažų simbiotinių bakterijų. Endosimbiozė yra teorija, paaiškinanti šį reiškinį. Be to, jie rodo tam tikrą struktūrinį ir funkcinį panašumą, nes abu šie organeliai aktyviai dalyvauja eukariotinių ląstelių metabolizme. Tačiau, atsižvelgiant į jų fiziologiją, yra reikšmingas skirtumas tarp mitochondrijų ir chloroplastų.
