我们知道，植物的典型特点是可以通过光合作用利用太阳能制造营养，从而为包括人在内的其他生命提供能量。而光合作用这一强大功能，植物并不是一开始就拥有的，是在进化中逐渐形成的。
地球生命大约诞生在40亿年前，那时的生命物质生活在原始海洋中，它们不会利用太阳能制造营养物质，而是从海洋中吸取有机物来为自己提供营养。环境中现有的养分毕竟是有限的，为了获得更多的生存机会，一些生命开始尝试利用太阳能这一巨大而稳定的能源。
在距今约35亿年的时候，最初的光合生命——光合细菌诞生了。它们终于可以自食其力，利用环境中有限的硫化氢作为反应物质，同时利用自身合成的菌绿素对太阳能进行吸收和转化从而为自身提供营养，但效率十分低下。
在随后的上亿年中，叶绿素A和藻胆蛋白替代了集光效率较低的菌绿素，出现了以蓝藻为代表的最早的植物，它们拥有更高级的设备——叶绿素和叫做“类囊体”的光合反应器。蓝藻利用广泛存在的水作为光合作用反应物，并且开始通过光合作用释放氧气，这就对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用。
单细胞原核生物——蓝藻的出现，在植物进化史上是一个巨大的飞跃。此后，慢慢进化出拥有叶绿体的多细胞真核藻类，绿藻是真核藻类中最大的一个家族。叶绿体这个“设备”更加先进、更加高效，绿藻的光合作用效率大大提高，光合作用机制基本成熟。此外，绿藻的细胞结构与高等植物较相似，因此科学家认为绿藻很可能是现今所有陆生绿色高等植物的祖先。
显微镜下的蓝藻
（图片来自：http://dino./tszl/2007_10/1937344501.html）
叶绿体剖面结构示意图
