Biologi visu dzīvi uz Zemes sadala trijās jomās: baktērijas, arhejas un eikalija. Baktērijas un arhejas abas sastāv no atsevišķām šūnām, kurām nav kodola un nav iekšējo membrānu saistītu organellu. Eukarya ir visi organismi, kuru šūnās ir kodols un citi iekšējās membrānas saistītie organelli. Eikarioti ir pazīstami arī ar specializētu organellu, ko sauc par mitohondriem. Mitohondriji ir tik izplatīta vairumam eikariotu iezīme, ka daudzi cilvēki ignorē tos dažus eikariotus, kuriem trūkst mitohondriju.
Viena eikariotu šūna sastāv no gēlveida ūdens citoplazmas, kurā lodveida kodola membrāna notur DNS, un ar membrānu saistītie nodalījumi atdala citas šūnas darba zonas. Gandrīz visos eikariotos ir organelle, ko sauc par mitohondriju. Mitohondriji satur savu DNS un izmanto savas olbaltumvielu sintēzes iekārtas - pilnīgi neatkarīgas no pārējās šūnas mehānismiem. Pieņemts viedoklis, ka baktērija iebruka arhejā pirms daudziem simtiem miljonu gadu. Attiecības pārtapa simbiotiskās. Baktērijas tagad ir pazīstamas kā mitohondrijas, un šī kombinācija pārtapa par lielāko daļu zināmo eikariotu organismu.
Mitohondriji ir primārās enerģijas ģenerēšanas vietas vairumā eikariotu šūnu. Viņi ir kritiski procesā, ko sauc par aerobo šūnu elpošanu. Šūnu elpošana ir process, kurā šūnas sadala organiskās molekulas un uzglabā iegūto enerģiju molekulās, kuras sauc par adenozīna trifosfātu vai ATP. To var izdarīt bez skābekļa, tādā gadījumā to sauc par anaerobo elpošanu. Bet, ja ir skābeklis, lielākā daļa eikariotu šūnu un dažas prokariotu šūnas var radīt daudz vairāk ATP molekulu, izmantojot aerobās šūnu elpošanas procesu. Eikariotos šis process notiek mitohondrijos. Aerobos prokariotos šis process notiek pie šūnas membrānas.
Daudzas eikariotu šūnas lielāko daļu enerģijas iegūst no glikozes. Pirmais solis ir sadalīt glikozi divās vienādās daļās. Šo soli sauc par glikolīzi. Notiek glikolīze citoplazmā, un tas rada nedaudz enerģijas šūnai. Nākamais enerģijas ražošanas posms ir atkarīgs no konkrētā šūnas veida un acumirklīgās vides šūnā. Ja skābekļa līmenis ir zems, eikariotu šūnas var atgriezties anaerobā šūnu elpošanā - konkrēti, procesā ko sauc par fermentāciju, kas izmanto glikolīzes produktus, lai iegūtu nedaudz vairāk enerģijas, un atstāj savienojumu, ko sauc par pienskābi skābe. Cilvēka muskuļu šūnas to dara, kad enerģijas pieprasījums no muskuļiem pārsniedz skābekļa uzņemšanas ātrumu. Ja ir pietiekams skābekļa līmenis, cilvēki un citi eikariotu organismi izmanto lielāko enerģijas daudzums, ko viņi var iegūt, izmantojot glikolīzes produktus, lai pabeigtu aerobo elpošanu mitohondrijos.
Eikarioti, kas enerģijas iegūšanas optimizēšanai izmanto skābekli, nevarētu izdzīvot, ja viņu mitohondrijus atņemtu. Bet ir eikarioti, kuriem nav mitohondriju, ko dēvē par amitohondriāta eikariotiem. Tā kā viņiem nav mitohondriju, lai pabeigtu aerobo elpošanu, visi amitohondrāti eikarioti ir anaerobi. Zarnu parazīts Giardia lamblia, piemēram, ir anaerobs, un tam nav mitohondriju. Daži citi amitohondrāti ir Glugea plecoglossi, Trichomonas tenax, Cryptosporidium parvum un Entamoeba histolytica. Ir zināms jautājums par šo organismu izcelsmi: vai viņi zaudēja mitohondrijus, kurus viņi zaudēja kādreiz ir bijuši vai ir agrāko eikariotu pēcnācēji pirms saplūšanas ar mitohondrijos? Ir ierosinātas atšķirīgas filoģenētiskās attiecības starp amitohondrātiem un citiem eikariotiem, taču pašlaik nav vienota pieņemta izskaidrojuma.