綠色植物是利用空氣中的二氧化碳、陽光、泥土中的水份及礦物質來為自己製造食物，整個過程名為“光合作用”，而所需的陽光則被葉子內的綠色元素吸收，這一種綠色元素就是葉綠素。
葉綠素（chlorophyll）：光合作用膜中的綠色色素，它是光合作用中捕獲光的主要成分。
高等植物葉綠體中的葉綠素（chlorophyll ,chl）主要有葉綠素a 和葉綠素b 兩種。它們不溶於水，而溶於有機溶劑，如乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。在顏色上，葉綠素a 呈藍綠色，而葉綠素b 呈黃綠色。按化學性質來說，葉綠素是葉綠酸的酯，能發生皂化反應。葉綠酸是雙羧酸，其中一個羧基被甲醇所酯化，另一個被葉醇所酯化。
葉綠素分子含有一個卟啉環的“頭部”和一個葉綠醇的“尾巴”。鎂原子居於卟啉環的中央，偏向於帶正電荷，與其相聯的氮原子則偏向於帶負電荷，因而卟啉具有極性，是親水的，可以與蛋白質結合。葉醇是由四個異戊二烯單位組成的雙萜，是一個親脂的脂肪鏈，它決定了葉綠素的脂溶性。葉綠素不參與氫的傳遞或氫的氧化還原，而僅以電子傳遞（即電子得失引起的氧化還原）及共軛傳遞（直接能量傳遞）的方式參與能量的傳遞。
卟啉環中的鎂原子可被H＋、Cu2＋、Zn2＋所置換。用酸處理葉片，H＋易進入葉綠體，置換鎂原子形成去鎂葉綠素，使葉片呈褐色。去鎂葉綠素易再與銅離子結合，形成銅代葉綠素，顏色比原來更穩定。人們常根據這一原理用醋酸銅處理來保存綠色植物標本。
共有a、b、c和d4種。凡進行光合作用時釋放氧氣的植物均含有葉綠素a；葉綠素b存在於高等植物、綠藻和眼蟲藻中；葉綠素c存在於硅藻、鞭毛藻和褐藻中，葉綠素d存在於紅藻。葉綠素a的分子結構由4個吡咯環通過4個甲烯基（=CH—）連線形成環狀結構，稱為卟啉（環上有側鏈）。卟啉環中央結合著1個鎂原子，並有一環戊酮（Ⅴ），在環Ⅳ上的丙酸被葉綠醇（C20H39OH）酯化、皂化後形成鉀鹽具水溶性。在酸性環境中，卟啉環中的鎂可被H取代，稱為去鎂葉綠素，呈褐色，當用銅或鋅取代H，其顏色又變為綠色，此種色素穩定，在光下不退色，也不為酸所破壞，浸制植物標本的保存，就是利用此特性。在光合作用中，絕大部分葉綠素的作用是吸收及傳遞光能，僅極少數葉綠素a分子起轉換光能的作用。它們在活體中大概都是與蛋白質結合在一起，存在於類囊體膜上。
葉綠醇是親脂的脂肪族鏈，由於它的存在而決定了葉綠素分子的脂溶性，使之溶於丙酮、酒精、乙醚等有機溶劑中。主要吸收紅光及藍紫光（在640-660nm的紅光部分和430-450nm的藍紫光強的吸收峰），因為葉綠素基本上不吸收綠光使綠光透過而顯綠色，由於在結構上的差別，葉綠素a呈藍綠色，b呈黃綠色。在光下易被氧化而退色。葉綠素是雙羧酸的酯，與鹼發生皂化反應。
葉綠素的作用
造血功能
諾貝爾得獎人Dr.Richard Willstatter和Dr.Hans Fisher也發現：葉綠素的分子與人體的紅血球分子在結構上很是相似，唯一的分別就是各自的核心為鎂原子與鐵原子。因此，飲用葉綠素對產婦與因意外失血者會有很大的幫助。
幫助解除體內殺蟲劑與藥物殘渣
營養學家Bernard Jensen博士指出，葉綠素能除去殺蟲劑與藥物殘渣的毒素，並能與輻射性物質結合而將之排出體外。此外，他也發現一般上健康的人會比病患者擁有較高的血球計數，但通過吸收大量的葉綠素之後，病患者的血球計數就會增加，健康狀況也會有所改善。
養顏美膚
新英國醫藥期刊曾經做過這樣的報導：葉綠素有助於克制內部感染與皮膚問題。美國外科雜誌報導：Temple大學在1200名病人身上，嘗試以葉綠素醫治各種病症，效果極佳。
葉綠素的多種保健功能
隨著人們對無污染的綠色食品的關注程度逐漸增高，葉綠素——這種存在於綠色植物中的一種獨特而重要的營養物質，其保健功能也開始受到人們的重視。健之堂專家指出葉綠素除了可以抵抗輻射，強健肌肉，還另有八大保健作用。
1）造血作用：葉綠素中富含微量元素鐵，是天然的造血原料，沒有葉綠素，就不能源源不斷地製造血液，人體就會發生貧血。
2）提供維生素：葉綠素中含有大量的維生素C與無機鹽，是人體生命活動中不可缺少的物質，還可以保持體液的弱鹼性，有利於健康。
3）維持酶的活性：酵素也稱“酶”，是人體內化學變化的催化劑，負責各種化學物質的合成和分解工作。若酵素不足，一些化學物質得不到充分的分解與合成，就會形成過氧化物質自由基，它破壞人體的正常細胞，導致各種疾病的發生。而葉綠素可以維持酵素的活性，使其發揮出極強的抗氧化作用，抵抗自由基，延緩衰老。
4）解毒作用：葉綠素是最好的天然解毒劑，可以中和各種垃圾食品中含有的防腐劑、添加劑和香精等在體內積存的毒素，並將其排出體外起到淨化血液的作用。
5）消炎作用：葉綠素還能預防感染，防止炎症的擴散，具有殺菌消炎的作用。對於很多炎症特別是皮膚發炎、外傷、久治不愈的胃潰瘍、腸炎等都有意想不到的效果。
6）脫臭作用：葉綠素的又一重要作用就是脫臭，原因在於它可以抑制代謝過程中產生的硫化物。只要每天適量的飲用青汁，就能使口腔、鼻腔、身體散發出的口臭、汗味、尿味、糞便味等異味消失。
7）抗病強身：葉綠素在改善體質，祛病強身方面也有很多作用。如能增強機體的耐受力；還有抗衰老、抗癌、防止基因突變等功能，是人體健康的衛士。
8）纖維素豐富：因為纖維在植物的葉子中與葉綠素一同存在，所以攝取葉綠素就等於同時攝取了纖維素。
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葉綠素在食品加工與儲藏中的變化
① 酸和熱引起的變化
綠色蔬菜加工中的熱燙和殺菌是造成葉綠素損失的主要原因。在加熱下組織被破壞，細胞內的有機酸成分不再區域化，加強了與葉綠素的接觸。更重要的是，又生成了新的有機酸，如乙酸、吡咯酮羧酸、草酸、蘋果酸、檸檬酸等。由於酸的作用，葉綠素髮生脫鎂反應生成脫鎂葉綠素，並進一步生成焦脫鎂葉綠素，食品的顏色轉變為橄欖綠、甚至褐色。pH是決定脫鎂反應速度的一個重要因素。在pH9.0時，葉綠素很耐熱；在pH3.0時，非常不穩定。植物組織在加熱期間，其pH值大約會下降1，這對葉綠素的降解影響很大。提高罐藏蔬菜的pH是一種有用的護綠方法，加入適量鈣、鎂的氫氧化物或氧化物以提高熱燙液的pH，可防止生成脫鎂葉綠素，但會破壞植物的質地、風味和維生素C。
② 酶促變化
在植物衰老和儲藏過程中，酶能引起葉綠素的分解破壞。這種酶促變化可分為直接作用和間接作用兩類。直接以葉綠素為底物的只有葉綠素酶，催化葉綠素中植醇酯鍵水解而產生脫植醇葉綠素。脫鎂葉綠素也是它的底物，產物是水溶性的脫鎂脫植葉綠素，它是橄欖綠色的。葉綠素酶的最適溫度為60～82℃，100℃時完全失活。
起間接作用的有蛋白酶、酯酶、脂氧合酶、過氧化物酶、果膠酯酶等。蛋白酶和酯酶通過分解葉綠素蛋白質複合體，使葉綠素失去保護而更易遭到破壞。脂氧合酶和過氧化物酶可催化相應的底物氧化，其間產生的物質會引起葉綠素的氧化分解。果膠酯酶的作用是將果膠水解為果膠酸，從而提高了質子濃度，使葉綠素脫鎂而被破壞。
③ 光解
在活體綠色植物中，葉綠素既可發揮光合作用，又不會發生光分解。但在加工儲藏過程中，葉綠素經常會受到光和氧氣作用，被光解為一系列小分子物質而褪色。光解產物是乳酸、檸檬酸、琥珀酸、馬來酸以及少量丙氨酸。因此，正確選擇包裝材料和方法以及適當使用抗氧化劑，以防止光氧化褪色。
