Galvenā atšķirība starp mitohondrijiem un hloroplastiem ir tā, ka mitohondriji ir ar membrānu saistīti šūnu organelli, kas rada enerģiju eikariotu šūnās, savukārt hloroplasts ir eikariotu šūnu organellu veids, kas veic fotosintēzi augos un aļģēs.
Gan mitohondriji, gan hloroplasts ir divi lieli organelli, kas atrodami eikariotu šūnās. Patiesībā tie ir eikariotu šūnu šūnu ģeneratori. Šiem diviem organoīdiem un simbiotiskajām baktēriju šūnām ir dažas strukturālas iezīmes, piemēram, spēja pašpārveidoties, cirkulāras DNS un līdzīgu ribosomu klātbūtne utt. Šādu līdzību dēļ zinātnieki uzskata, ka mitohondriji un hloroplasti ir izveidojušies no mazām simbiotiskām baktērijām. Endosimbioze ir teorija, kas izskaidro šo parādību. Turklāt tiem ir dažas strukturālas un funkcionālas līdzības, jo abi šie organelli aktīvi piedalās enerģijas metabolismā eikariotu šūnās. Tomēr ir ievērojama atšķirība starp mitohondrijiem un hloroplastiem, pamatojoties uz to fizioloģiju.
