ბიოლოგები დედამიწაზე არსებულ ყველა ცხოვრებას სამ დარგად ყოფენ: ბაქტერიები, არქეები და ევკარია. ბაქტერიები და არქეები ორივე შედგება ცალკეული უჯრედებისაგან, რომლებსაც არ აქვთ ბირთვი და შინაგანი გარსით შეკრული ორგანულები. ეუკარია არის ყველა ორგანიზმი, რომელთა უჯრედები შეიცავს ბირთვს და სხვა შინაგანი გარსით შეკავშირებულ ორგანულებს. ეუკარიოტები ასევე ცნობილია სპეციალიზებული ორგანოს მქონე მიტოქონდრიებით. მიტოქონდრია ეუკარიოტების უმეტესობის ისეთი საერთო მახასიათებელია, რომ ბევრ ადამიანს უყურებს იმ რამდენიმე ევკარიოტს, რომელსაც მიტოქონდრია აკლია.
ერთი ეუკარიოტული უჯრედი შედგება გელის მსგავსი წყლის ციტოპლაზმისგან, რომელშიც გლობულური ბირთვული მემბრანა დნმ-ს იკავებს და მემბრანის შეკრული ნაწილები უჯრედის სხვა სამუშაო უბნებს გამოყოფს. თითქმის ყველა ეუკარიოტი შეიცავს ორგანოს, რომელსაც მიტოქონდრიონი ეწოდება. მიტოქონდრიები შეიცავს საკუთარ დნმ-ს და იყენებენ საკუთარ ცილების სინთეზის აპარატს - სრულიად დამოუკიდებელი დანარჩენი უჯრედის აპარატებისაგან. მიღებული მოსაზრებაა, რომ ბაქტერია შეიჭრა არქეულში მრავალი ასეული მილიონი წლის წინ. ურთიერთობა გადაიქცა სიმბიოტიკურად. ახლა ბაქტერიები ცნობილია მიტოქონდრიების სახელით და კომბინაცია გადაიქცა უმეტეს ეუკარიოტულ ორგანიზმებად.
მიტოქონდრია ყველაზე მეტი ენერგიის წარმომქმნელი ადგილია ეუკარიოტულ უჯრედებში. ისინი კრიტიკულია პროცესისთვის, რომელსაც ეწოდება აერობული ფიჭური სუნთქვა. უჯრედული სუნთქვა არის პროცესი, რომლის დროსაც უჯრედები ყოფენ ორგანულ მოლეკულებს და ინახავენ მათ მიერ მოპოვებულ ენერგიას მოლეკულებში, რომლებსაც ადენოზინტრიფოსფატი ან ATP ეწოდება. ეს შეიძლება გაკეთდეს ჟანგბადის გარეშე, ამ შემთხვევაში მას ანაერობული სუნთქვა ეწოდება. თუ ჟანგბადი არსებობს, ეუკარიოტული უჯრედების უმეტესობას და ზოგიერთ პროკარიოტულ უჯრედს შეუძლია აერობული ფიჭური სუნთქვის პროცესის გამოყენებით კიდევ მრავალი ატფ მოლეკულის წარმოქმნა. ეუკარიოტებში ეს პროცესი ხდება მიტოქონდრიების ფარგლებში. აერობულ პროკარიოტებში ეს პროცესი ხდება უჯრედის მემბრანაში.
მრავალი ეუკარიოტული უჯრედი ენერგიის დიდ ნაწილს იღებს გლუკოზასგან. პირველი ნაბიჯი არის გლუკოზის გაყოფა ორ თანაბარ ნაწილად. ამ ნაბიჯს გლიკოლიზი ეწოდება. ხდება გლიკოლიზი ციტოპლაზმაში და ის წარმოქმნის ენერგიის მცირე რაოდენობას უჯრედისთვის. ენერგიის წარმოების შემდეგი ნაბიჯი დამოკიდებულია უჯრედის სპეციფიკურ ტიპზე და უჯრედის შიგნით არსებულ მყისიერ გარემოზე. თუ ჟანგბადის დონე დაბალია, ეუკარიოტული უჯრედები შეიძლება დაუბრუნდნენ ანაერობულ უჯრედულ სუნთქვას - კერძოდ, პროცესს დუღილს უწოდებენ, რომელიც იყენებს გლიკოლიზის პროდუქტებს ცოტა მეტი ენერგიის წარმოსაქმნელად და ტოვებს ნაერთს, რომელსაც ეწოდება ლაქტური მჟავა ადამიანის კუნთოვანი უჯრედები ამას აკეთებენ, როდესაც კუნთისგან ენერგიაზე მოთხოვნილება აჯობებს ჟანგბადის მიღების სიჩქარეს. ჟანგბადის საკმარისი დონის არსებობისას, ადამიანები და სხვა ეუკარიოტული ორგანიზმები უფრო მეტს იყენებენ ენერგიის რაოდენობა, რაც მათ შეუძლიათ მიიღონ გლიკოლიზის პროდუქტების გამოყენებით, აერობული სუნთქვის სრულყოფაში მიტოქონდრია.
ევკარიოტები, რომლებიც იყენებენ ჟანგბადს ენერგიის გამომუშავების ოპტიმიზაციისთვის, ვერ გადარჩებიან, თუკი მათ მიტოქონდრიები წაართვეს. მაგრამ არსებობს ეუკარიოტები, რომლებსაც არ აქვთ მიტოქონდრია, სახელწოდებით ამიტოქონდრიული ეუკარიოტები. ვინაიდან მათ არ აქვთ მიტოქონდრია აერობული სუნთქვის დასასრულებლად, ამიტოქონდრიული ეუკარიოტები ანაერობულია. მაგალითად, ნაწლავის პარაზიტი Giardia lamblia ანაერობულია და მას არ აქვს მიტოქონდრია. ზოგიერთი სხვა ამიტოქონდრიტია Glugea plecoglossi, Trichomonas tenax, Cryptosporidium parvum და Entamoeba histolytica. არსებობს გარკვეული შეკითხვა ამ ორგანიზმების წარმოშობასთან დაკავშირებით: მათ ხომ არ დაკარგეს მიტოქონდრია ერთხელ ჰქონდათ, ან ისინი ადრეული ეუკარიოტების შთამომავლები არიან შერწყმამდე მიტოქონდრია? შემოთავაზებულია განსხვავებული ფილოგენეტიკური ურთიერთობები ამიტოქონდრიტებსა და სხვა ეუკარიოტებს შორის, მაგრამ ამ დროისთვის არ არსებობს ერთიანი ახსნა.