Perbedaan utama antara DNA mitokondria dan DNA kloroplas adalah bahwa DNA mitokondria ada di dalam mitokondria sel eukariotik sementara DNA kloroplas ada di dalam kloroplas sel tumbuhan.
Mitokondria dan kloroplas adalah dua organel terikat membran penting dalam sel eukariotik. Mitokondria adalah pembangkit tenaga sel. Di sisi lain, kloroplas adalah tempat fotosintesis pada tumbuhan. Baik mitokondria dan kloroplas diyakini berasal dari sel prokariotik hingga sel eukariotik melalui endosimbiosis. Kedua organel ini mengandung DNA mereka sendiri. Meskipun DNA ini bukanlah DNA inti sel dan tidak penting untuk fungsi sel, DNA ini penting untuk beberapa sifat organel selnya sendiri.