Os grana se organizam empilhados uns em cima dos outros como se fossem pilhas de moedas, sendo assim o conjunto dessas pilhas recebe o nome de tilacoides.

Contêm apenas DNA que atua na síntese de algumas proteínas estruturais e enzimáticas do cloroplasto.

No estroma, ocorre a fixação de O2 e também a síntese de alguns ácidos graxos e proteínas.

Outros pigmentos presentes na membrana tilacoide são os carotenoides (xantofilas e carotenos), que permanecem ocultados pela cor verde da clorofila. No outono, a clorofila diminui e, então, aparecem as cores alaranjadas e vermelhas dos carotenoides.