Las similitudes compartidas entre mitocondrias y cloroplastos incluyen tener una membrana interna y externa y una bicapa de fosfolípidos. Ambas orgánulos producen energía, en forma de ATP, para la célula a través de la quimiosmosis. Las mitocondrias y los cloroplastos tienen su propio ADN y se reproducen independientemente de sus células huésped.
Las mitocondrias se encuentran en células eucariotas, que incluyen hongos, animales, plantas y organismos unicelulares. La energía que genera para su célula huésped, ATP, proviene de la glucosa producida durante la respiración celular. Los cloroplastos se encuentran en células vegetales y producen ATP a través de la fotosíntesis. Mediante este proceso, los cloroplastos producen glucosa para el almacenamiento en la planta.
En mitocondrias y cloroplastos, se encuentran enzimas similares y coenzimas que ayudan en los procesos vitales, como el transporte de electrones y la producción de ATP. Estas enzimas se utilizan de manera diferente en cada orgánulo. Sin embargo, el ADN presente en cada orgánulo realiza las mismas funciones para la replicación celular. La Sociedad Americana de Microbiología afirma que los científicos creen que tanto las mitocondrias como los cloroplastos evolucionaron a partir de bacterias y que alguna vez fueron procariotas de vida libre sin un núcleo y /u orgánulos. En algún momento, estos procariotas encontraron que las células más grandes se convirtieron en su huésped. Mientras que las mitocondrias entraron a estas células más grandes como invasoras, se cree que los cloroplastos se convirtieron en células más grandes como alimento.
