Większość aktywności metabolicznej w komórce występuje w mitochondrium. Ta organelle jest odpowiedzialna za wytwarzanie ATP w procesie znanym jako fosforylacja oksydacyjna.
Zarówno kwasy tłuszczowe, jak i węglowodany są metabolizowane wewnątrz mitochondrium. Celem tego podziału jest uzyskanie jak największej ilości ATP w procesie glikolizy i cyklu kwasu cytrynowego. ATP jest następnie wykorzystywany do zasilania innych procesów zachodzących w pozostałej części komórki.
Mitochondrium jest unikalnym organellą, ponieważ ma swój własny wariant DNA. To pozwala organelli wytwarzać własne białka, tRNA i rRNA. Uważa się, że mitochondria pierwotnie rozpoczęły życie w komórkach bakteryjnych, ale później przeniesiono je do złożonych komórek eukariotycznych. Jest to znane jako teoria endosymbiozy.
