海带有叶绿体。海带属于“不等鞭毛门的“褐藻纲，这个纲的叶绿体不是内共生的蓝细菌，而是内共生的绿藻细胞或者红藻细胞，这种现象称之为“第二次内共生。其中叶绿体共有4层膜，内部的两层膜来自被吞噬的植物细胞内的叶绿体（蓝细菌），中间一层膜来自植物细胞的细胞膜，最外面的一层膜来自海带祖先的膜系统。另外，褐藻的叶绿体没有叶绿素b，却含有陆生植物缺乏的叶绿素c。细胞内还含有大量的褐藻素，呈现出独特的黄褐色。