Le produit final des mitochondries est l’adénosine triphosphate, communément appelée ATP. L'ATP constitue la principale source d'énergie pour divers processus cellulaires, tels que la contraction musculaire, la transmission de l'influx nerveux et la synthèse chimique. Les mitochondries sont souvent qualifiées de « centrales électriques de la cellule » en raison de leur rôle central dans la génération d’ATP par phosphorylation oxydative, processus par lequel l’énergie provenant de nutriments comme le glucose est convertie en ATP. Ce processus se déroule au sein de la membrane mitochondriale interne et implique la chaîne de transport d'électrons, une série de complexes protéiques qui facilitent le transfert d'électrons et le pompage de protons à travers la membrane, créant ainsi un gradient qui pilote la synthèse d'ATP.