線粒體是一種存在于大多數細胞中的由兩層膜包被的細胞器,是細胞中制造能量的結構,是細胞進行有氧呼吸的主要場所,被稱為powerhouse。其直徑在0.5到1.0微米左右。線粒體擁有自身的遺傳物質和遺傳體系,但其基因組大小有限,是一種半自主細胞器。除了為細胞供能外,線粒體還參與諸如細胞分化、細胞信息傳遞和細胞凋亡等過程,并擁有調控細胞生長和細胞周期的能力。
線粒體由外至內可劃分為線粒體外膜(OMM)、線粒體膜間隙、線粒體內膜(IMM)和線粒體基質四個功能區。處于線粒體外側的膜彼此平行,都是典型的單位膜。其中,線粒體外膜較光滑,起細胞器界膜的作用;線粒體內膜則向內皺褶形成線粒體嵴,負擔更多的生化反應。這兩層膜將線粒體分出兩個區室,位于兩層線粒體膜之間的是線粒體膜間隙,被線粒體內膜包裹的是線粒體基質。