ミトコンドリアの形は、円筒形、楕円形で二重膜の構造になっており、実際には流動性に富み絶えず形を変化させている。内膜は内側に凹んだクリステという構造を作り、内膜の表面積を増やし、ATP合成能を増加させている。直径は 1μm（0.0001ｍｍ）程度で、1つの細胞内の数は100-3000個ほど。心臓や肝臓などはミトコンドリアが多いため、赤黒く見える。これはミトコンドリア内のシトクローム酵素（ヘム酵素）の色。