Le somiglianze condivise tra mitocondri e cloroplasti includono sia una membrana interna che esterna e un doppio strato fosfolipidico. Entrambi gli organelli producono energia, sotto forma di ATP, per la cellula attraverso la chemiosmosi. I mitocondri e i cloroplasti hanno il loro DNA e si riproducono indipendentemente dalle loro cellule ospiti.
I mitocondri si trovano nelle cellule eucariotiche, che comprendono funghi, animali, piante e organismi unicellulari. L'energia che genera per la sua cellula ospite, l'ATP, proviene dal glucosio prodotto durante la respirazione cellulare. I cloroplasti si trovano nelle cellule vegetali e producono ATP attraverso la fotosintesi. Utilizzando questo processo, i cloroplasti producono glucosio per la conservazione nella pianta.
Nei mitocondri e nei cloroplasti si trovano enzimi e coenzimi simili che aiutano nei processi vitali, come il trasporto di elettroni e la produzione di ATP. Questi enzimi sono usati in modo diverso in ogni organello. Tuttavia, il DNA presente in ogni organello svolge le stesse funzioni per la replicazione cellulare. L'American Society for Microbiology afferma che gli scienziati credono che sia i mitocondri che i cloroplasti si siano evoluti dai batteri e che siano stati una volta vivificati procarioti senza nucleo e /o organelli. Ad un certo punto, questi procarioti hanno trovato cellule più grandi per diventare loro ospite. Mentre i mitocondri entravano in queste cellule più grandi come invasori, si ritiene che i cloroplasti trovassero la loro strada in cellule più grandi come cibo.
