Endosymbióza je spojenie medzi druhmi, kde jeden z nich žije v druhom. Určité organely eukaryotických buniek, ako sú chloroplasty a mitochondrie, ktoré pochádzajú z pôvodnej symbiózy s niektorými baktériami. V procese endosymbiózy symbiotický prvok obýva intracelulárny priestor hostiteľa. Príkladom týchto exemplárov sú: zooxanthellae, čo sú druhy rias, ktoré obývajú bunky niektorých koralov.
Endosymbiotická teória tvrdí, že eukaryotická bunka má schopnosť pripútať sa k inej, aby si udržala koexistenciu, z ktorej budú mať úžitok obe, pretože hostiteľ by si mohol vychutnať ovocie uvoľnené endosymbiontom. Na druhej strane táto teória tiež potvrdzuje, že prvými organelami, ktoré sa vyvinuli, boli mitochondrie a potom prostredníctvom sériovej endosymbiózy získa eukaryotický teliesko predkov endosymbionta schopného vykonávať fotosyntézu, ktorá by neskôr vyvinula eukaryotické bunkové organely, ktoré by prišli na generovanie prvých zelených rias.
Existujú určité dôkazy, ktoré tvrdia, že mitochondrie a plastidy sa rodia z procesu endosymbiózy, jednou z nich je veľkosť mitochondrií, ktorá je podobná veľkosti niektorých baktérií. Chloroplasty aj mitochondrie sú zložené z kovalentne uzavretej kruhovej dvojvláknovej DNA. Sú zakryté dvojitou látkou. Chloroplasty a mitochondrie sú rozdelené binárnym štiepením, rovnako ako prokaryoty. Syntéza proteínov v mitochondriách aj chloroplastoch je nezávislá.
