Klorofyll, det gröna pigmentet som växter använder för att fotosyntetisera, är bundet till proteiner i kloroplasternas tylakoidmembran. Proteinerna som binder klorofyll kallas klorofyllbindande proteiner (CBP). CBP är integrerade membranproteiner som spänner över tylakoidmembranet och har en hydrofob domän som interagerar med klorofyllmolekylen och en hydrofil domän som interagerar med den vattenhaltiga miljön i tylakoidlumen.

Det finns två huvudtyper av CBP:er:LHC (ljusskördande komplex) och PSII (fotosystem II) reaktionscenterproteiner. LHC är stora proteinkomplex som innehåller flera klorofyllmolekyler och är ansvariga för att fånga ljusenergi och överföra den till PSII-reaktionscentret. PSII-reaktionscenterproteiner är mindre proteinkomplex som innehåller klorofyllmolekylerna som är direkt involverade i fotosyntesens kemiska reaktioner.

Klorofyllmolekylen är en porfyrinring med en magnesiumjon i centrum. Porfyrinringen är sammansatt av fyra pyrrolringar som är sammanlänkade av metinbroar. Magnesiumjonen är koordinerad till de fyra kväveatomerna i pyrrolringarna och till två syreatomer från propionatgrupperna i klorofyllmolekylen.

Klorofyllmolekylen är bunden till CBP genom interaktioner mellan porfyrinringen och de hydrofoba aminosyraresterna i CBP. Magnesiumjonen är koordinerad till de fyra kväveatomerna i pyrrolringarna och till två syreatomer från propionatgrupperna i klorofyllmolekylen. Propionatgrupperna interagerar också med de hydrofila aminosyraresterna i CBP:erna.

Bindningen av klorofyll till CBP är avgörande för fotosyntesen. CBP:erna ger en stabil miljö för klorofyllmolekylerna och låter dem interagera med varandra och med de andra proteinerna i fotosyntesapparaten.