
Simbiyoz, iki veya daha fazla farklı organizma türü arasındaki bir ilişkidir ve bu ilişki doğadaki dengeyi sağlar. Bu ilişki kalıcı olabilir, organizmalar asla ayrılmayabilir veya uzun süreli olabilir. Bu bakteriler, mikroorganizmalarla beraber doğadaki çeşitliliği sağlar. Birlikte yaşayan iki tür popülasyon arasındaki herhangi bir ilişki simbiyotiktir ve bu türlerin birbirlerine faydası, zararı veya hiçbir etkisi yoktur. Hiçbir organizma bağımsız değildir; her birinin doğrudan veya dolaylı olarak diğer organizmalarla ilişkisi vardır. İnsanlar bile eski bir simbiyoz örneğidir. İnsan hücreleri, bir zamanlar simbiyotik bakteri olan organeller olan mitokondriyi barındırır. Benzer şekilde, bitki hücrelerindeki kloroplastlar, eski simbiyotik fotosentetik bakterilerden evrimleşmiş organellerdir.
Mutualizm, kommensalizm ve parazitizm toplulukları ortakyaşam (simbiyoz) formunun temellerini oluşturur. Mutualizm, her birinin fayda sağladığı iki farklı türün organizmaları arasındaki ilişkidir. Çok farklı yaşam gereksinimlerine sahip organizmalar arasında karşılıklı düzenlemeler gelişir. Azot sabitleyici bakterilerle baklagil bitkileri arasındaki ortaklık ve ağaç kökleriyle bazı mantarlar arasındaki ilişkiler Mutualizm’e örnektir. Kommensalizm ise biyolojide, bir türün diğerine zarar vermeden veya fayda sağlamadan diğerinden yiyecek veya başka faydalar elde ettiği iki türün bireyleri arasındaki ilişkiye denir. Komensal ilişki genellikle daha büyük bir canlı ile daha küçük bir komensal canlı arasındadır. Üçüncü olarak Parazitizm, bazen konakçı organizmayı öldürmeden birinin diğeri için fayda sağladığı iki bitki veya hayvan türü arasındaki ilişkidir. Hücre içi parazitler — bakteri veya virüs gibi — genellikle onları konakçıya iletmek için taşıyıcı veya vektör olarak bilinen üçüncü bir organizmaya güvenir.
1960’ların sonlarında bilim insanı Lynn Margulis, hücrelerin yapısını inceledi ve kanılarını 1981 tarihli “Hücre Evriminde Ortak Yaşam” argümanıyla ‘endosimbiyoz’ hipotezini dünyayla buluşturdu. 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. Margulis, DNA’nın çoğunun mutasyondan ziyade organel haline gelen bakteri genleri olarak ortaya çıktığını iddia eder. Margulis’e göre, mitokondrinin metabolizma için gereken enerjiyi üreten kıvrımlı cisimlerdir ve yapıları tıpkı bakterininki gibi görür. Hatta bazı araştırmalar, mitokondrinin hayvan ve bitki hücrelerinde kalıcı bir simbiyoz içinde yaşayan bakterilerden ortaya çıktığını öne sürdü. Kloroplast olarak bilinen algler ve bitki hücreleri, fotosentez yapmak için kullandıkları ikinci bir vücut grubuna sahiptir. Kloroplast gelen güneş ışığı enerjisini yakalar ve bu enerji, organik madde yapmak için su ve karbondioksit kombinasyonunu içeren biyokimyasal reaksiyonları harekete geçirir. Mitokondri gibi kloroplastlar da bakterilere benzer. Bilim insanları, bu benzerlikten yola çıkarak kloroplastların simbiyotik bakterilerden evrimleştiğini savunurlar. Margulis, 1960’ların geri kalanının çoğunu, simbiyozun hücrelerin evriminde fark edilmemiş ancak önemli bir etken olduğu argümanını geliştirerek geçirdi.