Hầu hết các hoạt động trao đổi chất trong tế bào xảy ra trong ty thể. Cơ quan này chịu trách nhiệm tạo ra ATP thông qua một quá trình được gọi là quá trình phosphoryl hóa oxy hóa.
Cả axit béo và carbohydrate đều được chuyển hóa bên trong ty thể. Mục đích của sự phân hủy này là tạo ra càng nhiều ATP càng tốt thông qua quá trình đường phân và chu trình axit xitric. Sau đó, ATP được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các quá trình khác xảy ra trong phần còn lại của tế bào.
Ti thể là một bào quan duy nhất vì nó có biến thể DNA của riêng mình. Điều này cho phép bào quan sản xuất protein, tRNA và rRNA của riêng nó. Người ta cho rằng ti thể ban đầu bắt đầu cuộc sống bên trong tế bào vi khuẩn, nhưng sau đó được chuyển sang tế bào nhân thực phức tạp. Đây được gọi là lý thuyết nội cộng sinh.
