El següent gran canvi en l'estructura cel·lular va ser quan els bacteris van ser engullits per cèl·lules eucariotes, en una associació cooperativa anomenada endosimbiosi. Els bacteris engullits i la cèl·lula hoste després van patir coevolució, amb els bacteris evolucionant en mitocondries o hidrogenosomes. Un altre engulliment d'organismes de tipus cicanobacterià va conduir a la formació de cloroplasts en algues i plantes.
No hi ha canvis evidents en la morfologia o l'organització cel·lular