Sinh vật nhân sơ không có ti thể. Sinh vật nhân sơ là tế bào không chứa các cấu trúc liên kết màng được gọi là bào quan. Ti thể là một bào quan, nhưng vì sinh vật nhân sơ không có bào quan nên chúng không có ti thể.
Sinh vật nhân sơ có thể là tiền thân của ti thể. Fossil Musuem lưu ý rằng, theo lý thuyết nội cộng sinh của Tiến sĩ Lynn Margulis, một loại vi khuẩn nhất định có thể đã nhấn chìm một loại vi khuẩn khác và kết hợp nó như một sinh vật cộng sinh. Theo thời gian, vi khuẩn bị nhấn chìm trở nên hoàn toàn phụ thuộc vào tế bào chủ để tồn tại. Sự sắp xếp này có lợi cho cả hai loài, vì vậy vi khuẩn bên trong đã được nhân rộng và truyền lại cho các thế hệ sau. Đây trở thành nguồn gốc của tế bào nhân thực và các bào quan.