I mitocondri sono quegli organelli ove viene prodotta la maggior parte di ATP delle cellule eucariotiche e sono presenti in quasi tutti i tipi di cellule sia vegetali che animali.

Le caratteristiche attribuibili ai mitocondri, sono di vario tipo:

- contengono ribosomi e molecole di DNA e sono sede di replicazione di molecole di DNA,

- sono la sede di sintesi di molecole d'acqua, (la fase finale, fosforilazione, trasforma nei mitocondri l'ossigeno in acqua)

- in essi avviene trasporto tramite diffusione semplice. Possiedono una doppia membrana, e la membrana fosfolipidica interna è la barriera principale tra il citosol e gli enzimi mitocondriali. Estesa e ripiegata a formare delle creste, è impermeabile a tutti gli ioni e alle molecole polari, tanto che permette la formazione di un gradiente protonico per la sintesi di ATP durante la fosforilazione ossidativa. La membrana mitocondriale esterna, invece, è liscia e permeabile alla maggior parte di molecole e ioni.

- Va, inoltre, specificato che i mitocondri sono presenti anche in cellule autotrofe, come le vegetali.