Los orgánulos productores de energía se llaman mitocondrias. Las células animales normalmente tienen entre 1000 y 2000 mitocondrias. Las células con mayores necesidades de energía, como las células de grasa y músculo, tienen más. Las mitocondrias son orgánulos con forma de cápsula que miden entre 1 y 10 micrómetros de longitud.
Las mitocondrias están formadas por dos membranas. La capa externa permite que las moléculas pequeñas, como los nutrientes, el ATP, el oxígeno y el dióxido de carbono, pasen al centro. La membrana interna está formada por pliegues llamados crestas. Es menos permeable que la membrana externa, permitiendo que solo pase oxígeno, dióxido de carbono y agua. Las mitocondrias producen energía en forma de trifosfato de adenosina, o ATP, en un proceso llamado respiración celular. ATP es compatible con la respiración aeróbica, que utiliza oxígeno para impulsar las células.