Ендосимбиоза је унија између врста, где једна од њих живи унутар друге. Одређене органеле еукариотских ћелија, попут хлоропласта и митохондрија, које су изведене из њихове првобитне симбиозе са неким бактеријама. У процесу ендосимбиозе, симбиотски елемент насељава унутарћелијски простор домаћина. Пример ових примерака су: зооксантеле, које су врста алги које насељавају ћелије неких корала.
Ендосимбиотска теорија каже да еукариотска ћелија има способност да се веже за другу, како би одржала коегзистенцију тамо где обоје имају користи, јер би домаћин уживао у плоду који је ослободио ендосимбионт. С друге стране, ова теорија такође наводи да су први органели који су еволуирали били митохондрији, а затим, серијском ендосимбиозом, предак еукариотског корпуса добија ендосимбионт способан за извођење фотосинтезе, који ће касније развити еукариотске ћелијске органеле које ће доћи да генеришу које су прве зелене алге.
Постоје одређени докази који наводе да се митохондрији и пластиди рађају из процеса ендосимбиозе, један од њих је величина митохондрија, која је слична величини неких бактерија. И хлоропласти и митохондрији су састављени од ковалентно затворене кружне дволанчане ДНК. Покривени су двоструком тканином. Хлоропласти и митохондрији се деле бинарном цепањем, као и прокариоти. Синтеза протеина, како у митохондријуму, тако и у хлоропластима, независна је.
