線粒體是真核生物進行氧化代謝的地方，也是糖、脂肪、氨基酸最終被氧化釋放能量的地方。線粒體通過三羧酸循環和氧化磷酸化負責最終氧化，分別對應有氧呼吸的第二和第三階段。在細胞質基質中完成的糖酵解和在線粒體基質中完成的三羧酸循環會產生還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸、還原型黃素腺嘌呤二核苷酸等高能分子，氧化磷酸化的作用是利用這些物質還原氧並釋放能量合成ATP。
能量轉換:
線粒體是真核生物進行氧化代謝的地方，也是糖、脂肪、氨基酸最終被氧化釋放能量的地方。線粒體通過三羧酸循環和氧化磷酸化負責最終氧化，分別對應有氧呼吸的第二和第三階段。在細胞質基質中完成的糖酵解和在線粒體基質中完成的三羧酸循環會產生還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸、還原型黃素腺嘌呤二核苷酸等高能分子，氧化磷酸化的作用是利用這些物質還原氧並釋放能量合成ATP。
有氧呼吸時，1分子葡萄糖通過糖酵解、三羧酸循環和氧化磷酸化釋放能量，可產生30 ~ 32分子ATP。