人類細胞世界的能源工廠是粒線體。
粒線體擁有自身的遺傳物質和遺傳體系，但其基因組大小有限，是一種半自主細胞器。除了為細胞供能外，粒線體還參與諸如細胞分化、細胞資訊傳遞和細胞凋亡等過程，並擁有調控細胞生長和細胞週期的能力。
不同生物的不同組織中粒線體數量的差異是巨大的。有許多細胞擁有多達數千個的粒線體（如肝臟細胞中有1000～2000個粒線體），而一些細胞則只有一個粒線體（如酵母菌細胞的大型分支粒線體）。
粒線體基因組：
粒線體基因組中基因的數量很少，規模遠小於細菌基因組。但內共生學說認為粒線體源於被吞噬的細菌，那麼兩者基因組規模應該較為相似。
為了解釋這一現象，有猜想認為原粒線體的基因除了丟失了一些外，大部分轉移到了宿主細胞的細胞核中，所以核基因編碼了在超過98%的粒線體表達內的蛋白質。
某些有粒線體，但粒線體中不含DNA的生物（如隱孢子蟲等）的mtDNA可能已完全丟失或整合入核DNA中。
