Der schweizerisch-deutsche Anatom und Physiologe Rudolf Albert von Kölliker beschrieb 1857 rundliche Gebilde entlang der quergestreiften Muskulatur, die später als Mitochondrien (griechisch: mitos = Faden, chondros = Korn) bezeichnet wurden. Der deutsche Pathologe und Histologe Richard Altmann führte den Ursprung der Zellorganellen 1898 auf Bakterien zurück, die im Zuge des Evolutionsprozesses eine Endosymbiose mit einer anderen Zelle eingegangen waren. Der britische Chemiker Peter Dennis Mitchell (1920-1992) veröffentlichte 1961 seine Hypothese der chemiosmotischen Kopplung, für die er 1978 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet wurde. Mitchell erkannte, dass durch die in den Mitochondrien lokalisierte Atmungskette ein elektrochemisches Potential aufgebaut wird, indem Elektronen und Protonen über eine isolierende Membran gepumpt werden. Die benötigten Ladungsträger werden dabei durch den oxidativen Abbau der vom Organismus aufgenommenen Nährstoffe gewonnen. Der entstehende Protonengradient liefert schließlich die Energie für die Phosphorylierung von ADP zu ATP, das den universellen Energieträger der Zelle darstellt.
Mitochondrien sind Zellorganellen, die in unseren Zellen für vielfältige Stoffwechselfunktion verantwortlich sind. In ihrer Rolle als „Kraftwerke der Zellen“ erzeugen sie dabei 90% der Energie unseres Körpers in Form von ATP. Daneben stellen sie eine zentrale Drehscheibe verschiedener anaboler und kataboler Prozesse dar. Als Ort der oxidativen Phosphorylierung, der Energieerzeugung unter Sauerstoffverbrauch, entstehen in ihnen größere Mengen an Sauerstoffradikalen, die durch antioxidative Schutzenzyme und Antioxidantien neutralisiert werden. Aufgrund ihrer zentralen Funktion sind Mitochondrien in die Pathogenese verschiedener Erkrankungen involviert. Die Mitochondrientherapie eröffnet in diesem Zusammenhang neue Therapiemöglichkeiten.