Симбиогенез повлиял на появление мембранных органелл в эукариотических клетках следующим образом: новые клеточные органоиды возникли через долговременные симбиотические отношения между разными организмами. 2

Митохондрии, ответственные за клеточное дыхание и производство АТФ, вероятно, произошли от альфа-протеобактерий. 2 Эти бактерии были поглощены предковой клеткой, но не переварены, а вместо этого вступили во взаимовыгодные отношения. 2 Клетка-хозяин предоставляла бактериям защиту и питательные вещества, в то время как бактерии обеспечивали её энергией. 2 Со временем эти бактерии утратили свою независимость и стали интегральной частью клетки. 2

Хлоропласты, органеллы, ответственные за фотосинтез в растительных клетках, вероятно, произошли от цианобактерий, которые также вступили в симбиотические отношения с другими клетками. 2 Этот процесс симбиоза позволил предковым эукариотам использовать солнечную энергию для синтеза органических веществ, что дало им значительное преимущество в эволюционной гонке. 2

Согласно симбиотической гипотезе, происхождение других мембранных органелл, таких как вакуоли, комплекс Гольджи и др., можно рассматривать как дальнейшее упрощение, например, митохондрий. 1