La mayor parte de la actividad metabólica en una célula ocurre en la mitocondria. Este orgánulo es responsable de la generación de ATP a través de un proceso conocido como fosforilación oxidativa.
Tanto los ácidos grasos como los carbohidratos se metabolizan dentro de la mitocondria. El propósito de esta descomposición es producir la mayor cantidad posible de ATP a través del proceso de glucólisis y el ciclo del ácido cítrico. El ATP se utiliza para alimentar otros procesos que ocurren en el resto de la celda.
La mitocondria es un orgánulo único, ya que tiene su propia variante de ADN. Esto permite que el orgánulo produzca sus propias proteínas, ARNt y ARNr. Se piensa que las mitocondrias originalmente comenzaron su vida dentro de las células bacterianas, pero luego se transfirieron a células eucariotas complejas. Esto se conoce como la teoría endosimbiótica.