線粒體外膜較光滑，起細胞器界膜的作用；線粒體內(nèi)膜則向內(nèi)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(qū)室，位于兩層線粒體膜之間的是線粒體膜間隙，被線粒體內(nèi)膜包裹的是線粒體基質(zhì)。
除了溶組織內(nèi)阿米巴、籃氏賈第鞭毛蟲以及幾種微孢子蟲外，大多數(shù)真核細胞或多或少都擁有線粒體，但它們各自擁有的線粒體在大小、數(shù)量及外觀等方面上都有所不同。
線粒體擁有自身的遺傳物質(zhì)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(diào)控細胞生長和細胞周期的能力。
