Objetivo: Analisar, por meio de revisão de literatura, como as disfunções em organelas celulares podem desencadear doenças genéticas raras e multissistêmicas. Metodologia: A metodologia adotada consistiu em uma revisão integrativa com abordagem qualitativa, utilizando as bases de dados PubMed, SciELO, Redalyc e Google Scholar. Foram selecionados 13 artigos publicados entre 2020 e 2025, escritos em português, inglês e espanhol, que abordassem diretamente a relação entre disfunções organelares e doenças genéticas. Resultados e Discussão: Os resultados demonstraram que falhas na biogênese e funcionalidade de organelas celulares específicas estão diretamente associadas a doenças como a Síndrome de Zellweger (peroxissomos), Doença de Niemann-Pick tipo C (lisossomos), Anemia de Diamond-Blackfan (ribossomos) e Fibrose Cística (tráfego vesicular). Essas condições apresentam manifestações clínicas graves, como comprometimento neurológico, hepático, respiratório e hematológico. Além disso, constatou-se que o diagnóstico precoce é dificultado pela variabilidade fenotípica e semelhança com patologias mais comuns, exigindo exames laboratoriais e genéticos de alta complexidade. Considerações Finais: A compreensão dos mecanismos fisiopatológicos ligados às organelas celulares é fundamental para o reconhecimento clínico e o manejo adequado dessas doenças. O fortalecimento das redes de diagnóstico, a ampliação do acesso a exames genéticos e o investimento em pesquisas moleculares emergem como prioridades para o avanço da medicina personalizada no campo das doenças genéticas raras.