针对高等植物的研究，即拥有真核细胞结构，则光合作用发生在叶绿体中，与光合作用相关的酶就分布在叶绿体中。绿色植物有叶绿体，光合作用分为光反应和暗反应。光反应的酶在叶绿体的囊状结构薄膜的表面;暗反应的酶在叶绿体的基质里面，悬浮状。(文章内容来源于网络，仅供参考)
叶绿体进行光合作用的过程
光反应阶段：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光能才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内的类囊体上进行的。
暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，这个阶段叫做暗反应阶段。暗反应阶段中的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者是紧密联系、缺一不可的。
光合作用有什么意义
1.将太阳能变为化学能。植物在同化无机碳化物的同时，把太阳能转变为化学能，储存在所形成的有机化合物中。每年光合作用所同化的太阳能约为，约为人能所需能量的10倍。有机物中所存储的化学能，除了供植物本身和全部异养生物之用外，更重要的是可供人类营养和活动的能量来源。
2.把无机物变成有机物
植物通过光合作用制造有机物的规模是非常巨大的。据估计，植物每年可吸收CO2约合成约的有机物。地球上的自养植物同化的碳素，40%是由浮游植物同化的，余下60%是由陆生植物同化的。人类所需的粮食、油料、纤维、木材、糖、水果等，无不来自光合作用，没有光合作用，人类就没有食物和各种生活用品。
3.维持大气的碳-氧平衡
大气之所以能经常保持21%的氧含量，主要依赖于光合作用(光合作用过程中放氧量约)。光合作用一方面为有氧呼吸提供了条件，另一方面，的积累，逐渐形成了大气表层的臭氧(O3)层。臭氧层能吸收太阳光中对生物体有害的强烈的紫外辐射。
叶绿体的形态特点
叶绿体是绿色植物细胞内进行光合作用的结构，是一种质体。质体有圆形、卵圆形或盘形3种形态。叶绿体含有叶绿素a、b而呈绿色，容易区别於另类两类质体──无色的白色体和黄色到红色的有色体。叶绿素a、b的功能是吸收光能，通过光合作用将光能转变成化学能。
叶绿体扁球状，厚约2.5微米，直径约5微米。具双层膜，内有间质，间质中含呈溶解状态的酶和片层。片层由闭合的中空盘状的类囊体垛堆而成，类囊体是形成高能化合物三磷酸腺苷(ATP)所必需。