Гипотеза симбиогенеза объясняет происхождение митохондрий тем, что они — потомки бактерий, вступивших в симбиоз с предками современных эукариот. 3

Согласно этой теории, примитивные клетки (уркариоты), содержащие ядро, не смогли сами использовать кислород, чтобы генерировать энергию, и захватывали бактерии (прогеноты), которые могли это делать. 2 В ходе эволюции эти взаимовыгодные отношения привели к тому, что эндосимбионты превратились в клеточные органеллы — митохондрии, а эукариотические клетки стали аэробными. 1

В процессе эволюции митохондрии утратили генетическую автономию (произошёл горизонтальный перенос генов) и потеряли способность к самостоятельному существованию. 1