进行氧化磷酸化作用为细胞提供能量的细胞器。呈杆状、颗粒状或其他形状。短径约0.5～1μm，长径约1～3μm，特长者可达8～10μm。数量不一，细胞代谢水平高者数量较多。散在均匀分布或密集在细胞需能较多部位。线粒体由双层膜围成，膜厚约5～7nm。外膜化学组成与细胞膜近似，通透性较大，分子量为1万的物质也能通过。内膜蛋白质含量较多，其中50%为参与生物氧化和氧化磷酸化作用的酶和辅助因子，通透性较低，许多物质必须依靠专一的运载系统才能通过。内膜向内褶入形成许多片状或管状嵴，嵴间充满富含酶的蛋白质性基质、三羧酸循环的酶系大多存在于此;基质中还分布有核糖体、环状DNA分子和含磷酸钙或其他磷酸盐的基质颗粒。内膜与嵴的内侧面不光滑，其上有排列整齐、直径约8～9nm，并以柄与内膜相连的颗粒，此即ATP合成酶系统，亦称ATP酶复合体。线粒体是糖、氨基酸和脂肪最终氧化的场所，并可通过氧化磷酸化作用释放出来的能量储存在ATP中，供细胞进行各项生理活动使用。线粒体具有完整的遗传系统和合成蛋白质的全套机构，能进行遗传信息的复制、转录和翻译，但因遗传信息量不足，由线粒体DNA编码合成的蛋白质在种类和数量上都不多，线粒体的大部分蛋白质仍需依靠细胞核遗传系统、并在细胞质核糖体上合成，因此线粒体属于半自主性细胞器。