Hücresel solunum mitokondride gerçekleşir. Burası glikozun, karbonhidratların, yağların ve proteinlerin kimyasal enerjisinin toplandığı ve kısmen ATP şeklinde yakalandığı yerdir. Hücresel solunum, glikoliz, Krebs döngüsü ve elektron taşıma zinciri yoluyla oksidatif fosforilasyonu içerir. Glikoliz sitozolde meydana gelir ve diğer iki işlem mitokondride gerçekleşir. Oksijen yokluğunda solunum sitozol ile sınırlandırılır.
Bir organel, kendi DNA'sına sahip olan mitokondri gibi hücrenin bir bileşenidir. Bu varlıklar bağımsız organizmalardan gelişti ve sonunda insan hücresinin bir parçası oldu. Mitokondri, hücresel enerji santralleri olarak adlandırılır, çünkü hücrelerin enerji için ihtiyaç duyduğu ATP'nin çoğunu oluştururlar. Ek olarak, mitokondri, sinyalleşme, hücrelerin farklılaşması ve hücresel gelişim ve ölüm ile de ilgilidir.
Mitokondri ayrıca, kardiyak fonksiyon bozukluğu ve otizm gibi yaşlanma süreci gibi hastalıklara da neden olmuştur. Bu organeller, farklı işlevleri yerine getiren parçacıklardan oluşur. İnsan DNA'sının çoğu bir hücrenin çekirdeğinde bulunurken, mitokondriyal DNA bakteri genomuna benzer. Bitkilerde, hayvanlarda, mantarlarda ve diğer yaşam formlarında bulunan çoğu ökaryotik hücre mitokondri içerir.