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 СО2 и Н2О, а во внутренней мембране, в кристах располагаются компоненты дыхательной цепи, которые окисляют образующиеся при расщеплении органических веществ восстановительные эквиваленты (НАДН и ФАДН2), используя О2.
В матриксе митохондрий также находятся рибосомы и кольцевая молекула ДНК.
Митохондрии необходимы клеткам эукариотов для получения и запасания энергии для обеспечения жизнедеятельности этих клеток.