Les chloroplastes des différents groupes d'algues sont variés aussi bien dans leur structure que dans leur composition en pigments.

Phylum	Enveloppe	Thylacoïdes	Pigments principaux	Carotènoides	Phycobilines
PROCARYOTES
Cyanobactéries	-	non accolés	Chlorophylle a	+	Phycocyanine, Allophycocyanine, (Phycoérythrine).
Prochlorophytes	-	+/- accolés	Chlorophylle a et b	+	-
EUCARYOTES
Rhodophycophytes	2 membranes	non accolés	Chlorophylle a	+	Phycoérythrine, (Phycocyanine), (Allophycocyanine).
Cryptophycées	4 membranes	2 associés	Chlorophylle a et c	+	-
Chrysophycées	4 membranes	3 associés	Chlorophylle a et c	+	-
Phaecophycophytes		3 associés	Chlorophylle a et c	+	-
Chlorophycophytes	2 membranes	associés, pseudo-grana	Chlorophylle a et b	+	-
Embryophytes	2 membranes	accolés, grana	Chlorophylle a et b	+	-

Les chloroplastes ont une origine endosymbiotique . Ils ont été formés par absorption de cellules procaryotes photosynthétiques (Cyanobactéries) par des cellules eucaryotes hétérotrophes primitives. Ceci est particulièrement démontrable pour le chloroplaste des Rhodophycées lorsque l'on compare son équipement pigmentaire avec celui des Cyanobactéries.
Le chloroplaste des plantes supérieures peut provenir d'une endosymbiose différente (autre Cyanobactérie) ou avoir subi une évolution ultérieure.
Les plastes dont l'enveloppe contient quatre membranes ont pour origine une endosymbiose secondaire.

Les thylacoïdes des Cyanobactéries : deux exemples Calothrix et Oscillatoria

Voici quelques exemples de chloroplastes d'algues :

• Rhodophycées (ex : Rhodella)
• Chromophyte-Cryophycées (ex : Giraudyopsis)
• Chromophytes-Cryptophycées (ex : Cryptomonas)
  

Comparer avec le chloroplaste des plantes supérieures (Spermaphytes).