Hovedforskjellen mellom mitokondrie-DNA og kloroplast-DNA er at mitokondrie-DNA er tilstede inne i mitokondriene til eukaryote celler, mens kloroplast-DNA er tilstede inne i kloroplaster av planteceller.
Mitokondrier og kloroplaster er to viktige membranbundne organeller i eukaryote celler. Mitokondrier er drivkraftene til celler. På den annen side er kloroplaster stedene for fotosyntese i planter. Både mitokondrier og kloroplaster antas å stamme fra prokaryote celler til eukaryote celler gjennom endosymbiose. Disse to organellene inneholder sitt eget DNA. Selv om dette DNA ikke er et nukleært DNA fra en celle og ikke viktig for cellens funksjon, er det viktig for noen av deres egne organelle egenskaper.