váčky uvnitř chloroplastů vyšších rostlin a v buňkách sinic; probíhá v nich světlá fáze fotosynthesy. Jsou to malé ploché útvary ohraničené membránou. Jejich vnitřní prostor se nazývá lumen. V důsledku aktivního transportu
vodíkových protonů do thylakoidu je u aktivně fotosynthetisujících chloroplastů pH lumen asi o 3,5 nižší než pH stromatu.
V chloroplastech tvoří thylakoidy sloupcovité shluky, zvané grana.