Endosymbiose er en forening mellom arter, der den ene lever i den andre. Visse organeller av eukaryote celler, som kloroplaster og mitokondrier, som er avledet fra deres opprinnelige symbiose med noen bakterier. I endosymbiose-prosessen bor det symbiotiske elementet i det intracellulære rommet til verten. Et eksempel på disse prøvene er: zooxanthellae, som er en art av alger som bor i cellene til noen koraller.
Den endosymbiotiske teorien sier at en eukaryot celle har evnen til å feste seg til en annen, for å opprettholde en sameksistens der begge har fordel, siden verten vil nyte frukten som frigjøres av endosymbiont. På den annen side bekrefter denne teorien at de første organellene som utviklet seg, var mitokondriene, og deretter, gjennom seriell endosymbiose, får den forfedre eukaryote kroppselen en endosymbion som er i stand til å utføre fotosyntese, som senere vil utvikle eukaryote celleorganeller som ville komme å generere det som er de første grønne alger.
Det er visse bevis som sier at mitokondrier og plastider er født fra endosymbiose-prosessen, en av dem er størrelsen på mitokondriene, som ligner på noen bakterier. Både kloroplaster og mitokondrier består av kovalent lukket sirkulært dobbeltstrenget DNA. De er dekket av et dobbelt stoff. Kloroplaster og mitokondrier deles av binær fisjon, det samme er prokaryoter. Proteinsyntese, både i mitokondrier og kloroplaster, er uavhengig.
