Oddychanie komórkowe odbywa się w mitochondriach. To tutaj energia chemiczna glukozy, węglowodanów, tłuszczów i białek jest zbierana i częściowo wychwytywana w postaci ATP. Oddychanie komórkowe obejmuje glikolizę, cykl Krebsa i fosforylację oksydacyjną za pośrednictwem łańcucha transportu elektronów. Glikoliza występuje w cytozolu, a pozostałe dwa procesy występują w mitochondriach. W przypadku braku tlenu oddychanie ogranicza się do cytozolu.
Organelle jest składnikiem komórki, takim jak mitochondria, mającym własne DNA. Istoty te ewoluowały z niezależnych organizmów i ostatecznie stały się częścią ludzkiej komórki. Mitochondria są określane jako elektrownie komórkowe, ponieważ generują większość ATP, której komórki potrzebują do energii. Ponadto mitochondria są zaangażowane w przekazywanie sygnału, różnicowanie komórek oraz wzrost komórkowy i śmierć.
Mitochondria są również zaangażowane w choroby takie jak dysfunkcja serca i autyzm, jak również proces starzenia. Organelle te składają się z cząstek, które pełnią różne funkcje. Podczas gdy większość ludzkiego DNA jest zawarta w jądrze komórki, mitochondrialne DNA przypomina genom bakteryjny. Większość komórek eukariotycznych, które znajdują się w roślinach, zwierzętach, grzybach i innych formach życia, zawiera mitochondria.