Endosimbioza este o uniune între specii, unde una dintre ele trăiește în cealaltă. Anumite organite ale celulelor eucariote, cum ar fi cloroplastele și mitocondriile, care sunt derivate din simbioza lor originală cu unele bacterii. În procesul de endosimbioză, elementul simbiotic locuiește în spațiul intracelular al gazdei. Un exemplu al acestor exemplare sunt: zooxanthelele, care sunt o specie de alge care locuiesc în celulele unor corali.
Teoria endosimbiotică afirmă că o celulă eucariotă are capacitatea de a se atașa de alta, pentru a susține o coexistență în care ambele beneficiază, deoarece gazda se va bucura de fructele eliberate de endosimbiont. Pe de altă parte, această teorie afirmă, de asemenea, că primele organite care au evoluat au fost mitocondriile și apoi, prin endosimbioză serială, corpuscul eucariot ancestral obține un endosimbion capabil să efectueze fotosinteza, care ar dezvolta ulterior organele celulare eucariote care ar veni pentru a genera care sunt primele alge verzi.
Există anumite dovezi care afirmă că mitocondriile și plastidele se nasc din procesul endosimbiozei, una dintre ele este dimensiunea mitocondriilor, care este similară cu cea a unor bacterii. Atât cloroplastele, cât și mitocondriile sunt compuse din ADN dublu catenar circular închis covalent. Sunt acoperite de o țesătură dublă. Cloroplastele și mitocondriile sunt împărțite prin fisiune binară, la fel ca și procariotele. Sinteza proteinelor, atât în mitocondrii, cât și în cloroplaste, este independentă.
