to materiał genetyczny znajdujący się w półautonomicznych organellach komórkowych – mitochondriach i chloroplastach. Zazwyczaj ma postać kolistych cząsteczek DNA i zawiera geny niezbędne do funkcjonowania danego organellum. Choć wiele białek tych struktur kodowanych jest przez genom jądrowy, genom organellowy zachowuje częściową niezależność w ekspresji genów. Jest dziedziczony najczęściej jednostronnie, np. w linii matczynej. Jego badanie dostarcza informacji o ewolucji komórek eukariotycznych.