Het mitochondrium wordt vaak de energiecentrale van de cel genoemd. Bijzonder is dat mitochondriën waarschijnlijk ooit zelfstandige bacteriën waren. Miljarden jaren geleden werden deze bacteriën opgenomen door andere cellen. In plaats van verteerd te worden, ontstond er een samenwerking: de bacteriën leverden energie en kregen daarvoor bescherming en voedingsstoffen. Dit wordt de endosymbiosetheorie genoemd.
Een overblijfsel van deze oorsprong is dat mitochondriën nog steeds hun eigen DNA hebben: het mitochondriaal DNA (mtDNA). Dit DNA erven we vrijwel volledig van onze moeder, doordat de mitochondriën van de bevruchte eicel voornamelijk uit de eicel zelf afkomstig zijn.
De belangrijkste functie van mitochondriën is het produceren van ATP, de directe energiebron waarmee cellen allerlei processen uitvoeren. Hiervoor gebruiken mitochondriën onder andere voedingsstoffen en zuurstof. Vooral organen die veel energie nodig hebben, zoals de hersenen, spieren en het hart, zijn sterk afhankelijk van goed functionerende mitochondriën.
Mitochondriën functioneren bovendien niet los van hun omgeving. Factoren zoals licht, slaap, beweging, voeding en het bioritme beïnvloeden de energiehuishouding en mitochondriale processen. Wanneer deze processen langdurig verstoord raken, kan dat samenhangen met oxidatieve stress, ontstekingsprocessen en veranderingen in de stofwisseling. Mitochondriale disfunctie wordt dan ook onderzocht in relatie tot uiteenlopende aandoeningen, waaronder stofwisselingsziekten, hart- en vaatziekten en neurodegeneratieve aandoeningen.
Het mitochondrium vormt daarmee een interessante verbinding tussen onze evolutionaire geschiedenis, de genetische lijn van onze moeder, onze energieproductie en de manier waarop ons lichaam reageert op zijn omgeving.