Nói chung, một phân tử DNA lục lạp là một phân tử DNA vòng, gồm khoảng 120 đến 170 Mbp (1 bp = một cặp base). Mỗi phân tử vòng này có chu vi ngoài khoảng 30 - 60 micrômet, với khối lượng khoảng 80 - 130 triệu Daltons.[15]
Theo thuyết nội cộng sinh, thì DNA lục lạp ở thực vật quang hợp có tổ tiên xa xưa là plasmit của vi khuẩn lam cổ đại ở biển, xâm nhập vào thực vật thuỷ sinh cổ đại, cộng sinh với chúng, rồi cây thuỷ sinh "lên trên cạn" vào kỉ Silur thuộc đại Cổ sinh.[1]
Hầu hết các gen của plastome cùng định vị trên một số DNA lục lạp vòng lớn, nhưng cũng có nhiều trường hợp một plastome phân hoá thành rất nhiều "mảnh" nhỏ, mỗi "mảnh" chỉ khoảng 2000 bp, gọi là vòng mini (minicircle) chứa một vài gen hoặc có gen nhưng lại không phải gen mã hóa như ở tảo thuộc nhóm dinoflagellata.
