Główną funkcją mitochondriów jest wytwarzanie ATP poprzez oddychanie komórkowe. Inne funkcje mitochondriów obejmują wytwarzanie ciepła, programowaną śmierć komórki, regulację aktywności metabolicznej w komórce i magazynowanie wapnia.
Kiedy mitochondria produkują ATP, produkują energię. Mitochondria pobiera składniki odżywcze z komórki i przenosi te składniki odżywcze do energii w postaci ATP. ATP jest tym, co przenosi energię chemiczną w komórce, aby komórka działała prawidłowo. Im więcej energii potrzebuje komórka, tym więcej mitochondriów będzie jej miało. Jeśli komórka potrzebuje więcej energii, niż jest dostępna, ma zdolność tworzenia większej ilości mitochondriów w razie potrzeby. Mitochondria mają nawet zdolność łączenia się ze sobą, tworząc większe mitochondria. Niektóre komórki, takie jak czerwone krwinki, nie będą miały mitochondriów, podczas gdy inne komórki będą zawierać setki.
Tylko komórki eukariotyczne (roślinne i zwierzęce) zawierają mitochondria, a zatem są organellami związanymi z błoną, zawierającymi zarówno błonę zewnętrzną, jak i wewnętrzną. Interesującą cechą mitochondriów jest to, że zawierają one własne DNA zlokalizowane poza jądrem. To właśnie daje mitochondriom zdolność do autonomicznego duplikowania komórek, a tym samym do wytwarzania większej ilości energii, gdy potrzeba więcej energii.