Un hidrogenosoma és un orgànul tancat per una membrana que tenen alguns ciliats anaerobis trichomonas i fongs. Els hidrogenosomes de trichomones produeixen hidrogen molecular, acetat, diòxid de carboni i ATP. Aquest orgànul es creu que ha evolucionat de bacteris anaerobis o archaea, encara que en el cas dels hidrogenosomes dels trichomones la qüestió roman oberta.
El 2010, es va informar del primer Eumetazoa anaerobi amb orgànuls similars als hidrogenosomes.[2]
Els hidrogenosomes van ser primer aïllats, purificats bioquímicament caracteritzats i anomenats a principi de la dècada de 1970 per D. G. Lindmark i M. Müller a la Universitat Rockefeller.[3]
Els hidrogenosomes fan aproximadament un 1 micròmetre de diàmetre però sota condicions d'estrès poden fer fins a 2 micròmetres[4] i es diuen així perquè produeixen hidrogen molecular. Com els mitocondris, estan envoltats per dobles membranes diferents.
Els hidrogenosomes més ben estudiats són aquells dels paràsits transmesos sexualment Trichomonas vaginalis i Tritrichomonas foetus i els del rumen com Neocallimastix.