Memeli alyuvarları hariç oksijenli solunum yapan tüm ökaryot hücrelerde bulunur. Prokaryot hücrelerde mitokondri yoktur. Mitokondri hücrede enerji üreten organeldir (oksijenli solunum yapılarak ATP sentezlenir). Boyları 0,2 – 5 mikron arasında değişir. Şekilleri ise ovalden çubuğa kadar değişkenlik göstermektedir. Bazı hücreler tek bir büyük mitokondri içerebilse de çoğunlukla büyük sayılarda bulunurlar. Sayıları hücrenin enerji ihtiyacına göre değişir. Özellikle kas ve sinir hücreleri gibi enerji ihtiyacı fazla olan hücrelerde çok sayıda mitokondri bulunur. Bir karaciğer hücresinde sayıları 2500 civarına ulaşabilir.

Çift zarlı bir yapıya sahiptir. Dış zar düz ve esnektir. İç zar, yüzey genişletmek için oluşturulan ve krista adı verilen kıvrımlardan meydana gelmiştir. Krista üzerinde enerji üretimini sağlayan E.T.S (elektron taşıma sistemi) elemanları bulunur. Mitokondrinin içerisi matriks denilen sıvı ile doludur. Matriks, mitokondri içine giren maddeleri parçalayacak enzimleri taşır.


Mitokondrilerin matriks kısmında kendilerine ait DNA, RNA ve ribozomları vardır. Bu özelliğinden dolayı kendini eşleyebilir ve kendi enzimlerini üretebilir. Kendi DNA’sını olmasına rağmen çoğalmaları çekirdeğin kontrolünde gerçekleşir. Mitokondri DNA’sının kimyasal ve fiziksel etkilerle bozulması, oksijenli solunumda ATP sentezinin azalmasına neden olur. Buna bağlı olarak hücrede yaşlanma ve ölüm gerçekleşir.