在真核生物中，光合作用发生在叶绿体中。这些细胞器由三个膜组成。最内膜形成称为囊体的堆叠结构。更具体地，光合作用在囊体膜中发生。

两个周围膜存在有趣的故事：常用的叶绿体是由早期真核细胞摄取的原核藻类。他们证明，他们在为细胞提供能量方面是有用的。两个共生细胞相互依赖，原核生物成为我们现在所谓的细胞器。从真核生物（外膜）的储液和原核生物（内膜）的质膜仍然残余。