Хлоропласты влияют на эволюцию высших растений и водорослей следующим образом:

• Способствуют повышению эффективности фотосинтеза. 2 В ходе эволюции растений меняются число гран хлоропластов, их диаметр, число и плотность упаковки тилакоидов в граны, состояние стромы хлоропластов. 2 Это приводит к увеличению ассимиляционной поверхности клеток мезофилла (за счёт усложнения ультраструктуры, величины и числа хлоропластов) и фотохимической активности самих пластид. 2
• Устраняют конкуренцию за электроны. 2 Формирование хлоропластов в процессе эволюции позволило разделить функции синтеза АТФ в пропластидах и промитохондриях, что способствовало более полному удовлетворению потребностей клеток в АТФ. 2
• Вырабатывают различные формы нейтрализации активных форм кислорода. 5 Благодаря этому тройная система хлоропласты–цитозоль–митохондрии оказалась устойчивой формой существования. 5

Кроме того, хлоропласты (хроматофоры) водорослей отличаются большим морфологическим разнообразием (чашевидные, лентовидные, спиралевидные, пластинчатые, звёздчатые и т. п.). 2