A teoria endossimbiótica sustenta que os cloroplastos e as mitocôndrias surgiram através da evolução de algas verde-azuladas e bactérias por meio da endocitose. A endocitose ocorre quando uma substância passa para uma célula através da membrana celular e, em seguida, para a célula o plasma se funde para manter o material dentro, formando uma vesícula intracelular.
A teoria endossimbiótica pode ser simplificada para não cientistas e estudantes de ciências dizendo que havia duas células procarióticas; uma célula comeu a outra célula para formar uma membrana dupla. A evidência para esta teoria mostra que é altamente possível que cloroplastos e mitocôndrias tenham sido células bacterianas primitivas ao mesmo tempo.
A teoria se baseia no conhecimento de que tanto os cloroplastos quanto as mitocôndrias têm atributos semelhantes a outras células de bactérias. Ambos têm seu próprio DNA, que é separado do DNA do núcleo, e ambos também produzem proteínas e enzimas para funcionar. Para apoiar ainda mais a teoria, cada um deles tem uma membrana dupla.
É importante lembrar que uma teoria no campo científico é mais do que um mero pensamento e é baseada em evidências convincentes. É considerada uma explicação estabelecida e verificada pela comunidade científica. Muitas teorias são, portanto, consideradas factuais na comunidade científica.