Chromoplasten worden niet op grote schaal bestudeerd en vormen zelden het hoofdbestanddeel van wetenschappelijk onderzoek. Zij spelen vaak een rol bij onderzoek aan de tomatenplant (Solanum lycopersicum). Lycopeen is verantwoordelijk voor de rode kleur van een rijpe vrucht in de gekweekte tomaat, terwijl de gele kleur van de bloemen te danken is aan de xanthofylen violaxanthine en neoxanthine.
Carotenoïdenbiosynthese vindt zowel in chromoplasten als in chloroplasten plaats. In de chromoplasten van tomatenbloemen wordt de carotenoïdensynthese gereguleerd door de genen Psyl, Pds, Lcy-b, en Cyc-b. Deze genen, naast andere, zijn verantwoordelijk voor de vorming van carotenoïden in organen en structuren. Zo komt het Lcy-e gen sterk tot expressie in bladeren, wat resulteert in de productie van de carotenoïde luteïne.
Witte bloemen worden veroorzaakt door een recessief allel in tomatenplanten. Ze zijn minder gewenst in cultuurgewassen omdat ze een lagere bestuivingsgraad hebben. In een studie werd vastgesteld dat chromoplasten nog steeds aanwezig zijn in witte bloemen. Het ontbreken van geel pigment in hun bloemblaadjes en helmknoppen is te wijten aan een mutatie in het CrtR-b2 gen dat de carotenoïde biosynthese route verstoort.
Het hele proces van chromoplast vorming is nog niet volledig begrepen op moleculair niveau. Elektronenmicroscopie heeft echter een deel van de transformatie van chloroplast naar chromoplast onthuld. De transformatie begint met de hermodellering van het interne membraansysteem met de lysis van de intergranale thylakoïden en de grana. Nieuwe membraansystemen vormen zich in georganiseerde membraancomplexen die thylakoïde plexus worden genoemd. De nieuwe membranen zijn de plaats van de vorming van carotenoïde kristallen. Deze nieuw gevormde membranen zijn niet afkomstig van de thylakoïden, maar eerder van blaasjes die ontstaan uit het binnenmembraan van de plastide. De meest voor de hand liggende biochemische verandering zou de downregulering van fotosynthesegenexpressie zijn, die resulteert in het verlies van chlorofyl en een einde maakt aan de fotosyntheseactiviteit.
In sinaasappelen zorgt de synthese van carotenoïden en het verdwijnen van chlorofyl ervoor dat de kleur van de vrucht verandert van groen in geel. De oranje kleur wordt vaak kunstmatig toegevoegd – lichtgeel-oranje is de natuurlijke kleur die door de eigenlijke chromoplasten wordt gecreëerd.
Valencia-sinaasappelen Citris sinensis L zijn een gekweekte sinaasappel die op grote schaal in de staat Florida wordt geteeld. In de winter bereiken Valencia sinaasappelen hun optimale oranje-schillenkleur, terwijl ze in de lente en de zomer weer een groene kleur krijgen. Oorspronkelijk werd gedacht dat chromoplasten het eindstadium van de plastide ontwikkeling waren, maar in 1966 werd bewezen dat chromoplasten kunnen overgaan in chloroplasten, waardoor de sinaasappels weer groen worden.