Podobieństwa dzielone między mitochondriami i chloroplastami obejmują zarówno błonę wewnętrzną i zewnętrzną, jak i dwuwarstwę fosfolipidów. Obydwa organelle wytwarzają energię w postaci ATP dla komórki poprzez chemiosmozę. Mitochondria i chloroplasty mają własne DNA i rozmnażają się niezależnie od komórek gospodarza.
Mitochondria znajdują się w komórkach eukariotycznych, które obejmują grzyby, zwierzęta, rośliny i organizmy jednokomórkowe. Energia, którą wytwarza dla swojej komórki gospodarza, ATP, pochodzi z glukozy wytwarzanej podczas oddychania komórkowego. Chloroplasty znajdują się w komórkach roślinnych i produkują ATP w procesie fotosyntezy. Za pomocą tego procesu chloroplasty produkują glukozę do przechowywania w roślinie.
W mitochondriach i chloroplastach znajdują się podobne enzymy i koenzymy, które wspomagają procesy życiowe, takie jak transport elektronów i produkcja ATP. Enzymy te są stosowane inaczej w każdym organelli. Jednakże DNA obecne w każdym organie spełniają te same funkcje dla replikacji komórek. Amerykańskie Towarzystwo Mikrobiologii stwierdza, że naukowcy są przekonani, że zarówno mitochondria jak i chloroplasty powstały z bakterii i były niegdyś żywymi organizmami prokariotycznymi bez jądra i /lub organelli. W pewnym momencie te prokarioty znalazły większe komórki, aby stać się ich gospodarzem. Podczas gdy mitochondria wchodziły do większych komórek jako najeźdźcy, uważa się, że chloroplasty znalazły drogę do większych komórek jako pokarm.
