Chloroplasty i mitochondria należą do organelli półautonomicznych, ponieważ zawierają własny materiał genetyczny oraz rybosomy, dzięki czemu mogą syntetyzować część swoich białek.
Mitochondrium odpowiada za przeprowadzanie procesu oddychania komórkowego, gdzie podczas utleniania związków organicznych (cukrów, tłuszczy i innych substratów energetycznych) dochodzi do powstania energii magazynowanej w postaci ATP. Mitochondrium składa się z błony zewnętrznej, przez którą swobodnie przechodzą np. cukry proste, będące substratami do procesu oddychania komórkowego oraz z błony wewnętrznej, która wytwarza liczne grzebienie mitochondrialne zwiększające powierzchnię, na której oddychanie komórkowe zachodzi oraz znajdują się na nich enzymy biorące udział w przekształcaniu energii w ATP. Macierz mitochondrialna wypełniająca wnętrze mitochondrium zawiera enzymy biorące udział w cyklu Krebsa oddychania komórkowego.
Chloroplasty są miejscem przebiegu procesu fotosyntezy, czyli wytwarzania substancji odżywczych zachodzącego z udziałem światła. Chloroplasty są otoczone dwiema błonami: zewnętrzną i wewnętrzną, a pomiędzy nimi znajduje się przestrzeń międzybłonowa. W stromie, która wypełnia wnętrze chloroplastów, znajdują się tylakoidy, czyli błonowe struktury o kształcie dysku, których stosy tworzą grana. Lamelle stromy łączą ze sobą grana. Tylakoidy są miejscem fazy jasnej fotosyntezy, natomiast stroma jest miejscem zachodzenia fazy ciemnej.