Terwijl veel membraneuze organellen zijn onderling verbonden (zoals het endoplasmatisch reticulum en Golgi -apparaat) of communiceren via blaasjes (zoals de Golgi naar de lysosomen), zijn er twee belangrijke organellen die opvallen als onafhankelijk :

1. peroxisomen: Deze kleine, bolvormige organellen zijn betrokken bij het afbouwen van vetzuren en ontgifting. Ze hebben hun eigen unieke set enzymen en worden gedacht dat ze zich vormen door zelfreplicatie (niet ontluiken van andere organellen).

2. Mitochondria: Deze krachtpatserorganellen die verantwoordelijk zijn voor cellulaire ademhaling hebben hun eigen DNA en worden verondersteld afkomstig te zijn van oude bacteriën die zijn opgenomen in eukaryotische cellen. Ze reproduceren zich onafhankelijk door binaire splijting.

Belangrijke opmerking: Er is nog steeds actief onderzoek naar het potentieel voor een bepaald communicatieniveau of interactie tussen peroxisomen en andere organellen. In vergelijking met het onderling verbonden netwerk van het endomembraansysteem worden ze echter over het algemeen als meer geïsoleerd beschouwd.