जीवविज्ञानी पृथ्वी पर सभी जीवन को तीन डोमेन में विभाजित करते हैं: बैक्टीरिया, आर्किया और यूकेरिया। बैक्टीरिया और आर्किया दोनों में एकल कोशिकाएं होती हैं जिनमें कोई नाभिक नहीं होता है और कोई आंतरिक झिल्ली-बाध्य अंग नहीं होता है। यूकेरिया वे सभी जीव हैं जिनकी कोशिकाओं में एक केंद्रक और अन्य आंतरिक झिल्ली से बंधे हुए अंग होते हैं। यूकेरियोट्स को माइटोकॉन्ड्रिया नामक एक विशेष अंग के लिए भी जाना जाता है। माइटोकॉन्ड्रिया अधिकांश यूकेरियोट्स की एक ऐसी सामान्य विशेषता है कि बहुत से लोग उन कुछ यूकेरियोट्स को नजरअंदाज कर देते हैं जिनमें माइटोकॉन्ड्रिया की कमी होती है।
एक एकल यूकेरियोटिक कोशिका में एक जेल जैसा जलीय कोशिका द्रव्य होता है जिसमें एक गोलाकार परमाणु झिल्ली डीएनए रखती है, और झिल्ली से बंधे डिब्बे कोशिका के अन्य कार्य क्षेत्रों को अलग करते हैं। लगभग सभी यूकेरियोट्स में माइटोकॉन्ड्रियन नामक एक अंग होता है। माइटोकॉन्ड्रिया में अपना डीएनए होता है और वे अपनी प्रोटीन-संश्लेषण मशीनरी का उपयोग करते हैं - बाकी सेल की मशीनरी से पूरी तरह से स्वतंत्र। स्वीकृत दृष्टिकोण यह है कि एक जीवाणु ने कई करोड़ों साल पहले एक पुरातनपंथी पर आक्रमण किया था। संबंध एक सहजीवी में विकसित हुआ। बैक्टीरिया को अब माइटोकॉन्ड्रिया के रूप में जाना जाता है, और संयोजन अधिकांश ज्ञात यूकेरियोटिक जीवों में विकसित हुआ।
अधिकांश यूकेरियोटिक कोशिकाओं में माइटोकॉन्ड्रिया प्राथमिक ऊर्जा पैदा करने वाले स्थल हैं। वे एरोबिक सेलुलर श्वसन नामक प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण हैं। कोशिकीय श्वसन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें कोशिकाएं कार्बनिक अणुओं को विभाजित करती हैं और उनके द्वारा निकाले गए ऊर्जा को एडीनोसिन ट्राइफॉस्फेट या एटीपी नामक अणुओं में संग्रहित करती हैं। यह बिना ऑक्सीजन के किया जा सकता है, इस स्थिति में इसे अवायवीय श्वसन कहा जाता है। लेकिन अगर ऑक्सीजन मौजूद है, तो अधिकांश यूकेरियोटिक कोशिकाएं और कुछ प्रोकैरियोटिक कोशिकाएं एरोबिक सेलुलर श्वसन की प्रक्रिया का उपयोग करके कई और एटीपी अणु उत्पन्न कर सकती हैं। यूकेरियोट्स में, यह प्रक्रिया माइटोकॉन्ड्रिया के भीतर होती है। एरोबिक प्रोकैरियोट्स में, यह प्रक्रिया कोशिका झिल्ली पर होती है।
कई यूकेरियोटिक कोशिकाएं अपनी अधिकांश ऊर्जा ग्लूकोज से प्राप्त करती हैं। पहला कदम ग्लूकोज को दो बराबर भागों में विभाजित करना है। उस चरण को ग्लाइकोलाइसिस कहा जाता है। ग्लाइकोलाइसिस होता है कोशिका द्रव्य में और यह कोशिका के लिए थोड़ी सी ऊर्जा उत्पन्न करता है। ऊर्जा उत्पादन में अगला कदम सेल के विशिष्ट प्रकार और सेल के अंदर तात्कालिक वातावरण पर निर्भर करता है। यदि ऑक्सीजन का स्तर कम है, तो यूकेरियोटिक कोशिकाएं अवायवीय सेलुलर श्वसन पर वापस आ सकती हैं - विशेष रूप से, एक प्रक्रिया किण्वन कहा जाता है, जो थोड़ी अधिक ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए ग्लाइकोलाइसिस के उत्पादों का उपयोग करता है और लैक्टिक नामक एक यौगिक छोड़ता है अम्ल. मानव मांसपेशी कोशिकाएं ऐसा तब करती हैं जब मांसपेशियों से ऊर्जा की मांग उस दर से अधिक हो जाती है जिस पर ऑक्सीजन ली जाती है। जब ऑक्सीजन का पर्याप्त स्तर मौजूद होता है, तो मनुष्य और अन्य यूकेरियोटिक जीव अधिक से अधिक लाभ उठाते हैं वे ग्लाइकोलाइसिस के उत्पादों का उपयोग करके एरोबिक श्वसन को पूरा करने के लिए कितनी ऊर्जा प्राप्त कर सकते हैं माइटोकॉन्ड्रिया।
अपने ऊर्जा उत्पादन को अनुकूलित करने के लिए ऑक्सीजन का उपयोग करने वाले यूकेरियोट्स जीवित नहीं रह सकते हैं यदि उनके माइटोकॉन्ड्रिया को हटा दिया जाए। लेकिन ऐसे यूकेरियोट्स हैं जिनमें कोई माइटोकॉन्ड्रिया नहीं है, जिन्हें एमिटोकॉन्ड्रिया यूकेरियोट्स कहा जाता है। चूंकि उनके पास एरोबिक श्वसन को पूरा करने के लिए कोई माइटोकॉन्ड्रिया नहीं है, इसलिए सभी एमीटोकॉन्ड्रिएट यूकेरियोट्स अवायवीय हैं। आंतों के परजीवी Giardia lamblia, उदाहरण के लिए, अवायवीय है और इसमें कोई माइटोकॉन्ड्रिया नहीं है। कुछ अन्य mitochondriates Glugea plecoglossi, Trichomonas Tenax, Cryptosporidium parvum, और Entamoeba histolytica हैं। इन जीवों की उत्पत्ति के संबंध में कुछ प्रश्न हैं: क्या उन्होंने माइटोकॉन्ड्रिया खो दिया? एक बार था, या वे संलयन से पहले के शुरुआती यूकेरियोट्स के वंशज हैं माइटोकॉन्ड्रिया? एमीटोकॉन्ड्रिएट्स और अन्य यूकेरियोट्स के बीच भिन्न फाईलोजेनेटिक संबंध प्रस्तावित किए गए हैं, लेकिन इस समय कोई भी स्वीकृत स्पष्टीकरण नहीं है।