如果是真核生物，没有叶绿体的细胞是不能进行光合作用的。如果是原核生物，细胞中只要有光合色素即可进行光合作用，因为原核生物本来就没有叶绿体。高等植物细胞中，有叶绿体的细胞能进行光合作用，没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。
光合作用，即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳(或硫化氢)和水转化为有机物，并释放出氧气(或氢气)的生化过程。所以有光合色素而没有叶绿体，也能光合作用。如蓝藻细胞（它没有叶绿体）的能靠叶绿素ɑ、胡萝卜素和藻蓝素等进行光合作用。对于种子植物来说，一般是有叶绿体的，但是也有些种子植物没有叶绿体，这些植物是不能进行光合作用的，最典型的例子就是菟丝子，菟丝子整个植株中所有细胞都没有叶绿体，所以是不能进行光合作用的，只能寄生在其他的植物上，吸收其他植物体内的有机营养、水分和无机盐。自然界中还有一些没有叶绿体但能进行光合作用的生物，如蓝藻，但蓝藻是原核生物，一般不把它列为植物来看待。