Les mitochondries sont des organites de forme globoïde plus ou moins allongée pouvant être soit granulaires (de 0,5 à 1 µm), soit filamenteux (maximum 10 µm de long) (Fig. 45). Elles sont constituées de deux membranes dont l’une, la membrane interne, présente des replis vers l'intérieur qui forment des crêtes.

Pour un type donné de cellule, le nombre de mitochondries par cellule est à peu près constant et souvent d'autant plus grand que le métabolisme cellulaire est plus actif. Une cellule de mammifère dispose généralement d'environ 16 à 24 mitochondries. Celles-ci peuvent, dans certaines cellules, être beaucoup plus nombreuses ; jusqu'à plus de 3000 dans les cellules reproductrices femelles (ovocytes). Dans le foie, où les hépatocytes sont très actifs, chaque cellule comporte environ 2000 mitochondries qui représentent à peu près 30 % du contenu protéique de la cellule.