Bunlar, prokaryotlarda (çekirdeği olmayan hücresel organizmalar) meydana gelmeyen, kendi genetik materyallerine sahip, çift membranlı, genellikle fasulye şeklindeki organellerdir.
Hücrelerin sitoplazmasında hareket ederler ve yüksek enerji molekülü adenozin trifosfat (ATP) ürettikleri için hücrelerin enerji santralleri olarak kabul edilirler. Kendi DNA’larına sahip oldukları için farklı olabilirler. Hücrenin bölünmesinden bağımsız olarak , örneğin hücrenin artan enerji ihtiyacını karşılarlar.
Vücut tarafından alınan yiyecekler sindirilir, kana emilir, daha sonra hücrelere dağıtılır ve depolama enerjisi elde etmek için orada oksitlenir. Bu oksidasyon, solunan oksijenin % 80’ini kullanan mitokondride gerçekleşir. Oksidasyonla açığa çıkan enerji ATP molekülleri şeklinde depolanır. Çoğu karbonhidrat içeren kaplarda meydana gelen glikozun oksidasyonuna hücresel solunum, yağ asitlerinin yağlardan oksidasyonuna beta oksidasyonu denir. ATP hem oksidasyon formlarından hem de protein oksidasyonundan elde edilir.
Bununla birlikte, solunum zincirindeki birçok enzim tarafından özellikle gerekli olan demir-kükürt kümelerinin sentezi, mitokondrinin asıl işlevi olarak kabul edilir. Bu işlev, hemen hemen tüm ökaryotik hücrelerin (çekirdeğe sahip hücreler) hayatta kalmak için mitokondriye bağlı olduğu gerçeğine atfedilir.