A respiração celular ocorre na mitocôndria. É onde a energia química da glicose, carboidratos, gorduras e proteínas é coletada e parcialmente capturada na forma de ATP. A respiração celular envolve a glicólise, o ciclo de Krebs e a fosforilação oxidativa por meio da cadeia de transporte de elétrons. A glicólise ocorre no citosol e os outros dois processos ocorrem na mitocôndria. Na ausência de oxigênio, a respiração fica confinada ao citosol.
Uma organela é um componente da célula, como a mitocôndria, que tem seu próprio DNA. Essas entidades evoluíram de organismos independentes e eventualmente se tornaram parte da célula humana. As mitocôndrias são chamadas de usinas celulares porque geram a maior parte do ATP de que as células precisam para obter energia. Além disso, as mitocôndrias estão envolvidas na sinalização, diferenciação de células e crescimento e morte celular.
As mitocôndrias também estão implicadas em doenças como disfunção cardíaca e autismo, bem como no processo de envelhecimento. Essas organelas são compostas por partículas que desempenham diferentes funções. Enquanto a maior parte do DNA humano está contido no núcleo de uma célula, o DNA mitocondrial se assemelha ao genoma bacteriano. A maioria das células eucarióticas, que são encontradas em plantas, animais, fungos e outras formas de vida, contém mitocôndrias.