Prokaryotlar küçük ve basit canlılar olup, hücre çekirdekleri bulunmaz. Genetik malzemeleri yani DNA'ları halka biçimindedir. (KLOROPLAST DNA'sı HALKASALDIR) ve hücrenin içinde serbestçe gezinir. Ökaryotların ise hücrelerinde çekirdek vardır ve genetik malzemeleri bu çekirdeğin içinde yer alır. Ayrıca DNA'ları halka biçiminde değil, çizgisel biçimdedir. Prokaryotik hücreler, dünyadaki ilk yaşam biçimlerindendir. Fosil kayıtlarında belirişleri, 4 milyar yıl kadar geriye gider. Ökaryotik hücreler ise 1,8 milyar yıl öncesine ait kayıtlardan itibaren görülürler. Dolayısıyla ökaryotik hücrelerin, prokaryotlardan türediği düşünülür.
Endosimbiyotik Teori'ye ökaryotik zarlı organeller, aslen bağımsız prokaryotlar olarak yaşamını sürdüren varlıklardı; ancak evrimsel süreçte bir noktada daha iri prokaryotlar tarafından endositoz (ya da daha spesifik olarak, fagositoz) yoluyla hücre içine alındıklarında, tam olarak sindirilemediler; bunun yerine, o hücreyle "kaynaştılar" ve bir "ağ kurdular". Böylece zarlı organellere sahip olmayan prokaryotlardan, zarlı organellere sahip ökaryotlar evrimleşmiş oldu.
Endosimbiyoz kuramı, ökaryot hücre organellerinden mitokondri ve plastitlerin kökeni ile ilgilenir. Kuram söz konusu organellerin ökaryot hücrelerle birlikte yaşamaya başlayan prokaryot canlılardan köken aldığını ileri sürer. Mitokondri, proteobakterilerden, kloroplastlar ise siyanobakterilerden gelişmiştir. Siyanobakteriler, renklerinden dolayı mavi-yeşil alg olarak adlandırılmaktadır. Bilinen en eski organizmalara ait kanıtlara göre siyanobakteriler günümüzden 3,5 milyar yıl öncesine kadar denizlerde yaşayan, prokaryotik hücre yapısına sahip ilk fotosentetik canlılardır.
