Az endoszimbiózis egyesülés a fajok között, ahol egyikük a másikban él. Az eukarióta sejtek bizonyos szervsejtjei, például a kloroplasztok és a mitokondriumok, amelyek bizonyos baktériumokkal való eredeti szimbiózisukból származnak. Az endoszimbiózis folyamata során a szimbiotikus elem a gazda intracelluláris terében lakik. Egy példa ilyen példányok: zooxanthellae, amelyek a faj az algák élnek, hogy a sejtek bizonyos korall.
Az endoszimbióta elmélet szerint az eukarióta sejtek képesek kapcsolódni egy másikhoz annak érdekében, hogy fenntartsák az együttélést, ahol mindkettő előnyös, mivel a gazda élvezné az endoszimbiont által felszabadított gyümölcsöt. Másrészt ez az elmélet azt is megerősíti, hogy az első organellumok a mitokondriumok fejlődtek ki, majd a soros endoszimbiózissal az ős eukarióta sejtek fotoszintézis elvégzésére alkalmas endoszimbiótot kapnak, amely később eukarióta sejtorganellákat fejleszt ki hogy létrehozzák az első zöld algákat.
Bizonyos bizonyítékok állítják, hogy a mitokondriumok és a plasztidok az endoszimbiózis folyamatából származnak, ezek egyike a mitokondrium mérete, amely hasonló néhány baktérium méretéhez. Mind a kloroplasztok, mind a mitokondriumok kovalensen zárt kör alakú kettős szálú DNS-ből állnak. Dupla szövet borítja őket. A kloroplasztokat és a mitokondriumokat bináris hasadás osztja, csakúgy, mint a prokarióták. A fehérjeszintézis mind a mitokondriumokban, mind a kloroplasztokban független.
