Los procariotas no tienen mitocondrias. Un procariota es una célula que no contiene estructuras unidas a la membrana llamadas orgánulos. Una mitocondria es un orgánulo, pero como los procariotas no tienen orgánulos, no tienen mitocondrias.
Los procariotas pueden haber sido los precursores de las mitocondrias. El Fossil Musuem señala que, de acuerdo con la teoría endosimbiótica del Dr. Lynn Margulis, una cierta bacteria puede haber engullido otra bacteria e incorporarla como un organismo simbiótico. Con el tiempo, la bacteria engullida se volvió totalmente dependiente de la célula huésped para sobrevivir. El arreglo fue beneficioso para ambas especies, por lo que las bacterias internalizadas se replicaron y pasaron a las generaciones posteriores. Esto se convirtió en el origen de las células eucariotas y los orgánulos.