Die
Endosymbiontentheorie (griech. ἔνδον endo ‚innen‘ und συμβίωσις
symbiōsis ‚Zusammenleben‘) besagt, dass
Eukaryoten dadurch entstanden sind, dass
prokaryotische Vorläuferorganismen eine
Symbiose eingegangen sind. Demnach sind chemotrophe und phototrophe
Bakterien von anderen prokaryotischen Zellen (möglicherweise
Archaeen) durch
Phagozytose aufgenommen worden, sie wurden jedoch nicht verdaut sondern lebten im Inneren weiter und wurden dadurch zu Endosymbionten. Später haben sich die Endosymbionten zu Zellorganellen in ihren Wirtszellen entwickelt. Die Komplexe aus den Wirtszellen und den darin befindlichen Organellen sind
Eukaryoten. Die Zellorganellen, die auch heute noch viele Merkmale von Prokaryoten tragen, sind
Mitochondrien und
Plastiden. Komplexe pflanzliche, tierische und somit auch menschliche Zellen haben damit ihren Ursprung in der Verschmelzung von Prokaryoten (vgl. Abb.). Es gibt jedoch auch Eukaryoten ohne derartige Organellen, wobei diskutiert wird, ob diese Zellbestandteile stammesgeschichtlich sekundär verloren gingen. Eukaryoten ohne solche Organellen können weder
Zellatmung noch
Photosynthese betreiben.