Mitokondri, hücrenin ihtiyaç duyduğu ATP’nin büyük bir kısmını oksijen kullanarak sentezleyen organeldir. Bir hücredeki mitokondri sayısı, hücrenin enerji ihtiyacına göre değişebilir. Örneğin kas, karaciğer ve sinir hücrelerinde metabolik faaliyetler çok yoğun olduğu için mitokondri sayısı diğer hücre çeşitlerine oranla daha fazladır. Prokaryot hücre yapısına sahip bakteri ve arkelerde, memeliler sınıfına dâhii caniıların olgun alyuvar hücrelerinde mitokondri bulunmaz. Mitokondriler çift katlı zarfa çevrelenmiş olup iç zar, yüzeyini genişletmek amacıyla içeriye doğru çok sayıda girinti yapmıştır.
Tüp şeklindeki bu girintilere krista denir. Kristaların yüzeyinde elektronların hareketini sağlayan ve ATP sentezleyen enzimler bulunur. Mitokondrinin içini dolduran sıvıya matriks denir. Matriks içinde sayıları 5-10 arasında değişen kendine özgü halka şeklinde DNA molekülleri, tüm RNA çeşitleri, ribozomiar, ATP, solunum enzimleri, solunum reaksiyonları sırasında açığa çıkan ara ürünler, su ve mineraller bulunur.
Mitokondriler sahip olduğu DNA’lar sayesinde kısmen hücreden bağımsız olarak yaşar. Gerektiğinde çekirdeğin kontrolünde çoğalabilir, taşıdığı ribozomlarda ihtiyaç duyduğu proteinlerin bir kısmını sentezleyebilir. Mitokondri, tüm insanlarda anasal olup yumurta ile yavruya aktarılır. Döllenme sırasında spermle getirilen mitokondriler yumurtaya alınmaz, kamçı ile birlikte atılır.