Definīcijas nolūkos termins mitohondriju membrāna var nozīmēt mitohondriju šūnas iekšējo vai ārējo membrānu atkarībā no konteksta, kurā termins tiek lietots. Tādējādi ar mitohondrijām saistītās membrānas tiek identificētas kā iekšējā mitohondriju membrāna vai ārējā mitohondriju membrāna. Mitohondriju ārējā membrāna ir gluda un ieskauj visu organellu. Salīdzinoši iekšējā mitohondriju membrāna veido cristae, savīti, pagrieziena ceļu, kas atgādina smadzeņu krokas.
Lai pilnībā izprastu mitohondriju membrānas, vispirms ir jāsaprot eikarioti un to šūnu struktūra ir saistīta ar mitohondrijiem. Organismus ar sarežģītām, uz membrānām balstītām šūnu struktūrām, tostarp augus, dzīvniekus un cilvēkus, sauc par eikariotiem. Visiem no skābekļa atkarīgiem eikariotiem ir mitohondriji. Mitohondriji parādās katrā eikariota šūnā un ir atbildīgi par adenozīna trifosfāta (ATP) ražošanu, ķīmisko enerģijas avotu, kas iegūts no skābekļa un dažādām barības vielām.
Lieljaudas palielinājumā mitohondriji ir ovālas vai iegarenas formas ar dubultu membrānu un iekšējo apgabalu, kas pazīstams kā matrica. Vienā šūnā pastāv daudz mitohondriju, kuru precīza forma un izmēri ir atkarīgi no konkrētā šūnas veida. Turklāt viena organisma mitohondrijiem ir atšķirīgs izskats nekā cita organisma mitohondrijiem.
Mitohondriju uzdevums ir veikt aerobo elpošanu, skābekļa un barības vielu pārvēršanas procesu ATP. Šis process notiek gar kristām vai iekšējo mitohondriju membrānu, izmantojot membrānā iestrādātus fermentus un matricas proteīnus. Kad tiek ražots ATP, šūna izmanto ķīmisko vielu kā enerģijas avotu, lai nodrošinātu šūnu kustību, šūnu dalīšanos un citas vielmaiņas funkcijas.
Lai gan iekšējā mitohondriju membrāna palīdz ATP ražošanā, ārējā mitohondriju membrāna kalpo kā filtrs. Izmantojot proteīnu, ko sauc par porīnu, ārējā membrāna veido kanālus, kas ļauj tikai noteikta izmēra molekulām iekļūt mitohondrijās. Nokļūstot iekšā, molekulas tālāk filtrē iekšējā membrāna. Tikai tām molekulām, kuras ir iepriekš noteiktas kā izšķirošas ATP ražošanai, ir atļauts iziet cauri iekšējai membrānai.
Gan iekšējās, gan ārējās mitohondriju membrānas kalpo svarīgam mērķim mitohondriju vispārējā funkcijā. Lai gan abi kalpo kādam mērķim, lielākā daļa organellu aktivitātes ir saistīta ar iekšējo mitohondriju membrānu un matricu. Apsverot izmēru salīdzinājumus, tās savītas, savītas īpašības dēļ cristas ir ievērojami lielākas par ārējo membrānu. Tā kā kristiešu virsmas laukums ir lielāks, katrs mitohondrijs spēj uzņemt vairāk enzīmu, kas nepieciešami ATP ražošanai, tādējādi nodrošinot šūnai vairāk enerģijas, lai tā varētu darboties.