I 1986 blev tobaksplantens cloroplast DNA sekventeret (se det interaktive diagram med angivelse af genprodukter).[5] Siden er mange cpDNA'er blevet bestemt, og cpDNA består typisk af 120.000-170.000 basepar i et cirkulært chromosom,[6] Men der er eksempler på at det cirkulære chromosom er brudt op i mindre og ganske små plasmider med et til tre gener.
Gener
I de fleste planter koder chloroplastgenomet for omkring 120 gener. Generne koder primært for komponenter i det fotosyntetiske maskineri og faktorer, der er involveret i deres ekspression og samling. På tværs af alle landplanter er sættet af gener i chloroplastgenomet ret konserveret med fire rRNA'er, omkring 30 tRNA'er, 21 ribosomale proteiner og 4 underenheder af chloroplast RNA-polymerasekomplekset. Den store Rubisco-underenhed og 28 fotosyntetiske thylakoidproteiner er også kodet i chloroplastgenomet.[7]