Митохондрии − это небольшие (1−7 мкм) округлые или вытянутые тельца. Каждая митохондрия образована двумя мембранами: внутренней и наружной.
Наружная мембрана митохондрий − гладкая, а внутренняя образует множество выступов и перегородок, которые называют кристами (это происходит потому, что площадь внутренней мембраны намного превышает таковую внешней). Внутреннее пространство этих органоидов называется матриксом. В матриксе митохондрий содержатся ферменты, которые расщепляют углеводы, липиды и аминокислоты до $CO_{2}$ и $H_{2}O$, а во внутренней мембране, в кристах располагаются компоненты дыхательной цепи, которые окисляют образующиеся при расщеплении органических веществ восстановительные эквиваленты (НАДН и ФАДН2), используя $O_{2}$. В результате выделяющаяся энергия запасается в виде АТФ.
Таким образом, митохондрии необходимы клеткам эукариотов для получения и запасания энергии для обеспечения жизнедеятельности этих клеток. Кроме того, в матриксе митохондрий находятся рибосомы, размер которых соответствует размеру рибосом прокариотов, а также кольцевая молекула ДНК. Поэтому митохондрии способны синтезировать некоторые собственные белки − впрочем, информация о большинстве необходимых этому органоиду белков всё−таки хранится в геноме ядра.