人体的每个细胞都是从发生在20亿年前祖先两个相对单一细胞的合并遗传而来，我们可以从我们的细胞组织中看出这一历史事件。我们细胞的基因被安置在两个地方。多数基因存在于细胞核中；但少量基因存在于细胞核外被称作“线粒体”的另一个结构中为什么我们的细胞具有这样两类基因设置？
美国生物学家林恩•马古利斯（Lynn Margulis）在1967年发表的论文中指出，我们的线粒体最终是从单一的细菌细胞遗传而来。过去，较大的细胞吞噬较小的细胞，目的可能是吸收消化。较小的细胞设法在较大的细胞中生存，两个细胞合并后成功地组成一组。它们可能具有互补的技能。小细胞或许能够燃烧氧中的食物燃料产生能量（这就是线粒体在现代细胞中的工作），而较大的细胞或许产生了用以燃烧的燃料。随着时间的流逝，两位伙伴进化为构成我们今天身体的细胞类型。线粒体如今仍然像细菌，线粒体中的少数基因与细菌基因相似。类似的共生事件促进了绿色植物中起光合作用的组织——叶绿体的进化。
我们的细胞包括线粒体和核基因两类，称作“真核”细胞。细菌细胞缺乏明显的核和线粒体，称作“原核”细胞。原核细胞从40亿年前生命起源后不久直至20亿年前真核细胞的进化时期一直主宰着地球上的生命。所有的现代动植物生命都由真核细胞构成。马古利斯发现的共生合并或许是地球上复杂生命进化发展过程中的重大突破。
细胞内共生学说
这个学说认为，真核细胞是通过若干不同种类的原核细胞生物结合共生而造成的，这些共生的原核生物与宿主细胞建立了紧密的相互依存的关系，同时在复制和遗传上建立了统一的协调的体系，这样的共生的组合就成为真核生物的祖先。
最早提出内生说的是A. F. Schimper，他在1883年发现绿藻和高等植物的叶绿体能够自行繁殖分裂，并发现它们在形态上与自由生活的蓝藻很相似，从而提出质体来自寄生的蓝藻的假说。这时的共生说还没有受到多少重视，主要是由于证据太少。20世纪60年代以后，随着细胞超微结构和细胞生物化学研究的发展，共生说又逐渐流行起来。在电子显微镜下，植物的叶绿体与蓝藻（蓝菌）极其相似，叶绿体本身也含有DNA的核质（nucleoid）区，都有片层状结构。人们还发现细胞器与细胞整体的关系与自然界的内共生现象非常相似。共生现象在自然界很普遍。
