A origem endossimbiótica das mitocôndrias e dos cloroplastos implica que essas organelas possuem genoma linear, característico de células eucarióticas, e possuem uma única membrana, semelhante a outras organelas eucarióticas.

As mitocôndrias e os cloroplastos têm semelhanças com bactérias devido à presença de genoma de DNA circular, semelhante ao das bactérias, e à estrutura de membranas duplas, o que corrobora a hipótese de uma simbiose mutualística.

A hipótese endossimbiótica sugere que as mitocôndrias e os cloroplastos são originários de células procariontes que colonizaram as células eucarióticas e perderam completamente seu genoma, adquirindo a capacidade de replicação a partir do núcleo eucariótico.

A simbiose endossimbiótica de mitocôndrias e cloroplastos está associada à aquisição de características bacterianas que permitem à célula eucariótica obter nutrientes externos, mas essas organelas perderam a capacidade de replicação independente.

As mitocôndrias e os cloroplastos são responsáveis pela produção de energia nas células eucarióticas, mas não possuem relação com bactérias, sendo originados apenas através da divisão de organelas preexistentes nas células eucarióticas.