叶绿素是一种二羧酸的酯，可与碱起皂化作用，产生的盐能溶于水，可用此法将叶绿素与类胡萝卜素分开。
叶绿素与类胡萝卜素都具有共轭双键，在可见光区表现出一定的吸收光谱，可用分光镜检查或用分光光度计精确测定。
叶绿素吸收光量子后转变成的激发态叶绿素分子很不稳定，当它回到基态时，可以发出红光量子，因而产生荧光。
叶绿素的化学性质也很不稳定，容易受强光的破坏，特别是当叶绿素与蛋白质分离后，破坏更快。
叶绿素分子中的镁可被H+所取代而成为褐色的去镁叶绿素，后者遇到Cu2+可形成绿色的铜代叶绿素，这种叶绿素在光下不易受到破坏，故常用此法制作绿色多汁植物的浸制标本。
