Peamine erinevus mitokondriaalse DNA ja kloroplasti DNA vahel on see, et mitokondriaalne DNA esineb eukarüootsete rakkude mitokondrites, kloroplasti DNA aga taimerakkude kloroplastides.
Mitokondrid ja kloroplastid on eukarüootsetes rakkudes kaks olulist membraaniga seotud organelli. Mitokondrid on rakkude jõujaamad. Teisest küljest on kloroplastid taimede fotosünteesi kohad. Usutakse, et nii mitokondrid kui ka kloroplastid pärinevad prokarüootsetest rakkudest eukarüootsetesse rakkudesse endosümbioosi kaudu. Need kaks organelli sisaldavad omaenda DNA-d. Ehkki see DNA ei ole raku tuuma-DNA ja see pole raku toimimiseks oluline, on see oluline nende rakkude mõningate organelli omaduste jaoks.