Les organites producteurs d'énergie sont appelés mitochondries. Les cellules animales ont normalement 1000 à 2000 mitochondries. Les cellules ayant des besoins énergétiques plus élevés, comme les cellules adipeuses et musculaires, en ont plus. Les mitochondries sont des organites en forme de capsule mesurant entre 1 et 10 micromètres de longueur.
Les mitochondries sont constituées de deux membranes. La couche externe permet aux petites molécules, telles que les nutriments, l'ATP, l'oxygène et le dioxyde de carbone, de passer au centre. La membrane interne est constituée de plis appelés crêtes. Elle est moins perméable que la membrane externe, ne laissant passer que l'oxygène, le dioxyde de carbone et l'eau. Les mitochondries produisent de l'énergie sous forme d'adénosine triphosphate, ou ATP, dans un processus appelé respiration cellulaire. L'ATP soutient la respiration aérobie, qui utilise de l'oxygène pour alimenter les cellules.