Ti thể bao gồm hai màng chính. Màng ngoài kiểm soát những phân tử nào được phép ra vào ti thể. Màng trong chứa các enzym chuyên biệt làm việc cùng nhau để chuyển đổi glucose thành ATP và nó là vị trí chính của quá trình hô hấp tế bào.
Ti thể được tìm thấy trong tất cả các tế bào động vật và thực vật. Tế bào sử dụng nhiều năng lượng hơn có xu hướng có nhiều ti thể hơn. Nếu nhu cầu năng lượng của tế bào tăng lên, thì ti thể nhân lên để tăng số lượng. Ví dụ: khi một vận động viên bắt đầu hoạt động cơ bắp của họ nhiều hơn, các tế bào cơ này sẽ phát triển nhiều ti thể hơn để đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của họ.
Ti thể sao chép độc lập với phần còn lại của tế bào và chúng có DNA của riêng mình. Vì lý do này, nhiều nhà khoa học tin rằng ty thể tiến hóa từ vi khuẩn nhân sơ sơ khai sống cộng sinh bên trong tế bào của những sinh vật phức tạp hơn. Phần lớn các protein mà ty thể cần để thực hiện hô hấp tế bào được mã hóa trong DNA của ty thể.