Kľúčový rozdiel medzi mitochondriálnou DNA a chloroplastovou DNA spočíva v tom, že mitochondriálna DNA je prítomná vo vnútri mitochondrií eukaryotických buniek, zatiaľ čo chloroplastová DNA je prítomná vo vnútri chloroplastov rastlinných buniek.
Mitochondrie a chloroplasty sú dva dôležité organely viazané na membránu v eukaryotických bunkách. Mitochondrie sú elektrárne buniek. Na druhej strane sú chloroplasty miestom fotosyntézy rastlín. Predpokladá sa, že mitochondrie aj chloroplasty pochádzajú z prokaryotických buniek do eukaryotických buniek prostredníctvom endosymbiózy. Tieto dve organely obsahujú svoju vlastnú DNA. Aj keď táto DNA nie je jadrovou DNA bunky a nie je dôležitá pre fungovanie bunky, je dôležitá pre niektoré svoje vlastné vlastnosti bunkových organel.