Stosunkowo często zwierzęta i protisty są gospodarzami dla fotosyntetyzujących jednokomórkowych glonów, a nie tylko chloroplastów. Glony takie nazywa się endofitami, a w zależności od barwy i przynależności taksonomicznej wyróżnia się wśród nich zoochlorelle, zooksantelle i cyjanelle. Stopień współzależności bywa różny – niektóre endosymbiotyczne glony są silnie uwstecznione, zachowując pewną autonomię tak, że istnieje niemal płynna granica między uznawaniem za endosymbionty lub za autonomiczne chloroplasty (np. prochlorofity oraz zawierające nukleomorf chloroplasty kryptomonad i chlorarachniofitów).
Fotosynteza eukariotów thumb|Fotosynteza przebiega dwuetapowo. W fazie jasnej powstają NADPH, ATP oraz tlen. W cyklu Calvina jest redukowany z wytworzeniem prostych cukrów.|alt=Kolorowy schemat przedstawiający dwa etapy fotosyntezy i związki między nimi. Faza pierwsza, tak zwana jasna, oznaczona zielonym prostopadłościanem, przyjmuje wodę i energię w postaci światła, a w jej efekcie powstaje tlen. Faza druga, ciemna, tak zwany Cykl Calvina, oznaczona na schemacie jako owal, przyjmuje dwutlenek węgla, a w jej efekcie powstają cukry.