Pelo fato da mitocôndria e do cloroplasto possuírem membrana dupla, DNA, RNA, produzirem ribossomos e serem capazes de se autoduplicar, acredita-se que eles tenham sido fagocitados por células eucariontes, mas não foram digeridos pelas mesmas. Assim, forneciam energia para estas e elas ofereciam alimento e abrigo. A teoria foi formulada em 1981 e considera que a mitocôndria foi englobada por uma célula aeróbia e o cloroplasto por uma fotossintetizante.