この理論は、以下を含む多くの証拠によって裏付けられています。
* DNAおよびRNAの類似性： ミトコンドリアには独自のDNAとRNAがあり、これは細菌に見られるものと構造的に類似しています。
* リボソーム構造： ミトコンドリアリボソームは、真核リボソームよりも細菌リボソームに似ています。
* 代謝経路： ミトコンドリアに見られる多くの代謝経路も細菌に見られます。
* 系統解析： 系統学的研究は、アルファプロテオバクテリア群内にミトコンドリアの祖先を置きます。
内共生理論は、この自由生活の細菌は原始的な真核細胞に包まれていることを提案しているが、消化される代わりに、宿主細胞との共生関係を形成した。この関係は、最終的に今日見られるミトコンドリアに進化しました。
先祖のアルファプロテオバクテリウムの特定のアイデンティティは不明のままですが、有酸素性呼吸と発酵の両方が可能な能力的な好気性細菌であると考えられています。この能力は、より広い範囲のエネルギー源にアクセスできるため、初期の真核細胞にとって有利だったでしょう。
