Endosimbiosis adalah penyatuan antar spesies, dimana salah satunya hidup di dalam spesies lainnya. Organel tertentu dari sel eukariotik, seperti kloroplas dan mitokondria, yang berasal dari simbiosis aslinya dengan beberapa bakteri. Dalam proses endosimbiosis, elemen simbiosis mendiami ruang intraseluler inang. Contoh dari spesimen tersebut adalah: zooxanthellae, yang merupakan salah satu spesies alga yang menghuni sel beberapa karang.
Teori endosimbiotik menyatakan bahwa sel eukariotik memiliki kemampuan untuk menempel pada sel lain, untuk mempertahankan hidup berdampingan di mana keduanya mendapat manfaat, karena inang akan menikmati buah yang dilepaskan oleh endosimbion. Di sisi lain, teori ini juga menegaskan bahwa organel pertama yang berevolusi adalah mitokondria dan kemudian, melalui endosimbiosis serial, sel darah eukariotik nenek moyang memperoleh endosimbion yang mampu melakukan fotosintesis, yang kemudian akan mengembangkan organel sel eukariotik yang akan datang. untuk menghasilkan alga hijau pertama.
Ada bukti tertentu yang menyatakan bahwa mitokondria dan plastida lahir dari proses endosimbiosis, salah satunya adalah ukuran mitokondria yang mirip dengan beberapa bakteri. Baik kloroplas dan mitokondria terdiri dari DNA untai ganda melingkar yang tertutup secara kovalen. Mereka ditutupi oleh kain ganda. Kloroplas dan mitokondria dibagi oleh pembelahan biner, seperti halnya prokariota. Sintesis protein, baik di mitokondria dan kloroplas, tidak bergantung.