Tylakoid – pęcherzykowata struktura, podstawowy element budowy wewnętrznej chloroplastu komórki roślinnej lub podobna struktura wchodząca w skład samożywnej komórki prokariotycznej. W chloroplastach tylakoidy tworzą tzw. system lamellarny, w którego skład wchodzą grana, czyli zwarte stosy spłaszczonych tylakoidów (lamelle gran) oraz intergrana, czyli tylakoidy stromy (lamelle stromy) będące pojedynczymi pęcherzykami tylakoidów łączących grana.
W błonach tylakoidów zachodzi faza jasna fotosyntezy, podczas gdy w stromie zachodzi ciemna faza fotosyntezy.
Błona tylakoidu zbudowana jest głównie z glikolipidów, a dokładniej galaktolipidów takich jak monogalaktozylodiacyloglicerol i digalaktozylodiacyloglicerol, w których skład wchodzi wiele kwasów nienasyconych. Fosfolipidy stanowią tylko 15% procent wszystkich lipidów chloroplastowych. W błonie występuje także duża ilość różnego rodzaju białek. Charakterystycznym elementem budowy błon tylakoidów są barwniki fotosyntetyczne, np. chlorofile.
Podobieństwo tylakoidów prokariotów i tych, które wchodzą w skład chloroplastów, sugeruje, że chloroplasty to prokarioty, które wniknęły do wnętrza przodków dzisiejszych eukariotów i weszły z nimi w związek symbiotyczny.
