לפי התאוריה האנדוסימביוטית - הממברנה החיצונית של המיטוכונדריה מקורה בממברנת התא האאוקריוטי הקדום

לפי התיאוריה האנדוסימביוטית, המיטוכונדריה נוצרה כאשר תא מארח קדום (אאוקריוטי) בלע תא פרוקריוטי (חיידק) שחי באופן עצמאי. במהלך תהליך הבליעה (אנדוציטוזה), הממברנה של התא המארח עטפה את החיידק. כתוצאה מכך נוצרו למיטוכונדריה שתי ממברנות: 1. הממברנה הפנימית: הממברנה המקורית של החיידק שנבלע. 2. הממברנה החיצונית: הממברנה של התא המארח הקדום שעטפה אותו בזמן הכניסה לתא.