Proces powstania komórki eukariotycznej tłumaczy teoria endosymbiotyczna, która zakłada, że przebiegał on w następujących etapach:
system błon wewnętrznych komórki eukariotycznej i cytoszkielet pojawiły się u odległych przodków beztlenowych cudzożywnych komórek, zapewniając im zdolność pochłaniania stałych cząsteczek pokarmowych;
komórki tej preeukariotycznej linii stały się zdolne do konsumowania i trawienia innych prokariontów, co dało im przewagę nad pozostałymi organizmami;
niektórym „pożartym” komórkom prokariotycznym udało się przetrwać; weszły w symbiozę z niegdysiejszym drapieżcą; ponieważ wewnętrzny symbiont umożliwiał efektywniejsze zdobywanie energii, preeukariont mógł się szybciej rozmnażać;
symbioza między bakterią tlenową a beztlenowym preeukariontem była stabilizowana przez wzajemną wymianę; premitochondria dostarczały ATP, powstającego przy wykorzystaniu tlenu, a gospodarz udzielał im substratów pokarmowych w przystępnej formie oraz zapewniał fizyczną ochronę;
geny, zapewniające niezależność, zostały utracone przez symbiotyczne prokarionty, a inne, zaangażowane w proces oddychania, zostały przeniesione do jądra komórkowego gospodarza; prokarionty przekształciły się więc w mitochondria o bardzo zredukowanym genomie; chloroplasty powstały z organizmów przypominających sinice w procesie podobnym do tego, który doprowadził do powstania mitochondriów;
efektem szeregu następnych procesów ewolucyjnych jest dzisiejsza różnorodność i specjalizacja komórek, której przykładem są komórki roślinne i zwierzęce.
Powiązania
Z pojęciem komórki eukariotycznej wiąże się pojęcie „energidy”. Energida to według niemieckiego botanika Juliusza Sachsa najmniejsza jednostka życia, składająca się z jednego jądra komórkowego i obsługującej go cytoplazmy. Zgodnie z tą koncepcją organizm jednokomórkowy i jednojądrowy zarazem np. euglena to monoenergida; organizm jednokomórkowy wielojądrowy o równocennych jądrach np. opalina to polienergida zaś orzęsek z dymorfizmem jądrowym to hiperenergida. W myśl tej teorii komórki eukariotyczne są agregatami różnego rodzaju energid.