A maior parte da atividade da cadeia de transporte de elétrons ocorre na membrana mitocondrial interna de uma célula. É onde a cadeia de transporte de elétrons obtém as proteínas de que precisa para funcionar corretamente.
A cadeia de transporte de elétrons é a etapa final da respiração celular. Durante esta etapa, os elétrons são removidos do FADH2 e do NADH. Eles são então transferidos para moléculas de oxigênio para produzir água. A cadeia de transporte de elétrons depende de três complexos de proteína de membrana integral para funcionar corretamente: complexo NADH desidrogenase, complexo citocromo c redutase e complexo citocromo c oxidase. A maior parte do ATP produzido durante a respiração celular é gerada pela cadeia de transporte de elétrons.