叶绿体中没有染色体，但有DNA。
叶绿体可能起源于古代
蓝藻。某些古代真核生物靠吞噬其他生物维生，它们吞下的某些蓝藻没有被消化，反而依靠吞噬者的生活废物制造营养物质。在长期共生过程中，古代蓝藻形成
叶绿素，植物也由此产生。
叶绿体为半自主性细胞器，具有自身的DNA和蛋白质合成体系。叶绿体DNA呈环状，长40~60μm，基因组的大小因植物而异，一般约200bp-2500bp。叶绿体只能合成自身需要的部分蛋白质。已知由叶绿体DNA编码的有4种rRNA、20－30种tRNA和约90多种多肽。
叶绿体能靠分裂而增殖。