Os cloroplastos foram identificados, em 1881, como o local da fotossíntese, em uma experiência do biólogo alemão Theodor Engelmann, utilizando a alga verde Spirogyra sp e bactérias aeróbicas. Observou que quando células da alga eram iluminadas com luz branca, as bactérias deslocavam-se e permaneciam perto do grande cloroplasto em forma de fita da alga. As bactérias utilizavam o gás oxigênio, liberado na fotossíntese, para a respiração aeróbica.
Usando o mesmo modelo experimental, Engelmann iluminou a alga verde com luz decomposta por um prisma, de maneira a formar o espectro de cores. Nas plantas verdes, as clorofilas a e b são os principais pigmentos fotossintéticos.
Observando o gráfico que mostra a taxa de absorção desses pigmentos, nos diferentes comprimentos de onda do espectro da luz branca, espera-se como resultado do segundo experimento de Engelmann que: