從系統發生來看內膜系統起源于質膜的內陷和內共生（線粒體、葉綠體），從個體發生來看新細胞的內膜系統來源于原有內膜系統的分裂。當細胞進行分裂時，不僅要進行染色體和細胞核的復制，同時各種細胞器通過吸收新合成的成分長大，然后隨著細胞的分裂分配到子細胞中去。細胞不能從無到有產生所有膜性細胞器，新的膜性細胞器來源于已存在細胞器的分裂。如果*移除細胞內所有的過氧化物酶體，細胞根本不能重建新的過氧化物酶體，因為過氧化物酶體中具有選擇性地接受細胞質內合成的蛋白質的轉位因子（translocator）。細胞內合成的蛋白質、脂類等物質之所以能夠定向的轉運到特定的細胞器取決于兩個方面：其一是蛋白質中包含特殊的信號序列（signal sequence or targeting sequence ），其二是細胞器上具特定的信號識別裝置（分選受體，sorting receptor），因此內膜系統的發生具有核外遺傳的特性。