线粒体（mitochondrion）是一种存在于大多数真核细胞中的由两层膜包被的细胞器，是细胞中制造能量的结构，被称为"power house"（能量工厂）。线粒体的主要功能是通过有氧呼吸过程合成ATP（三磷酸腺苷），为细胞的各种生命活动提供能量。线粒体的直径大约在0.5到1.0微米左右。
线粒体由两层膜包被：外膜平滑，而内膜则向内折叠形成嵴。两层膜之间有一个腔，线粒体中央是基质，其中含有与三羧酸循环所需的全部酶类。内膜上具有呼吸链酶系及ATP酶复合体，这些结构共同作用，使线粒体成为细胞内氧化磷酸化和形成ATP的主要场所。
线粒体不仅负责能量生产，还具有自身的遗传物质和遗传体系，尽管其基因组大小有限，是一种半自主细胞器。线粒体的形状多样，一般呈线状，也有粒状或短线状。
线粒体在细胞中的分布通常与细胞的功能旺盛区域相对应，例如在肌肉细胞和神经细胞中，线粒体的数量较多，以满足高能量需求的代谢活动。
综上所述，线粒体在细胞生物学中扮演着至关重要的角色，不仅是细胞能量的来源，还涉及到许多代谢途径和遗传信息的传递。