Endosymbiose is een verbintenis tussen soorten, waarbij de ene in de andere leeft. Bepaalde organellen van eukaryote cellen, zoals chloroplasten en mitochondriën, die zijn afgeleid van hun oorspronkelijke symbiose met sommige bacteriën. Bij het endosymbiose-proces bewoont het symbiotische element de intracellulaire ruimte van de gastheer. Een voorbeeld van deze exemplaren zijn: zooxanthellae, een soort algen die de cellen van sommige koralen bewonen.
De endosymbiotische theorie stelt dat een eukaryote cel het vermogen heeft om zich aan een andere te hechten, om een coëxistentie te behouden waar beide baat bij hebben, aangezien de gastheer zou genieten van de vrucht die door de endosymbiont wordt vrijgegeven. Aan de andere kant bevestigt deze theorie ook dat de eerste organellen die evolueerden de mitochondriën waren en vervolgens, door seriële endosymbiose, verkrijgt het voorouderlijke eukaryote bloedlichaampje een endosymbiont dat in staat is om fotosynthese uit te voeren, die later eukaryote cellulaire organellen zouden ontwikkelen die zouden komen om wat zijn de eerste groene algen te genereren.
Er zijn zeker aanwijzingen dat mitochondriën en plastiden worden geboren uit het endosymbioseproces, een daarvan is de grootte van de mitochondriën, die vergelijkbaar is met die van sommige bacteriën. Zowel chloroplasten als mitochondria zijn samengesteld uit covalent gesloten circulair dubbelstrengs DNA. Ze zijn bedekt met een dubbele stof. Chloroplasten en mitochondriën worden gesplitst door binaire splitsing, evenals prokaryoten. Eiwitsynthese, zowel in mitochondriën als in chloroplasten, is onafhankelijk.
