Mitochondriální funkce označuje soubor procesů, které probíhají v mitochondriích, tedy buněčných organelách zajišťujících především tvorbu energie. Mitochondrie převádějí energii získanou z živin na adenosintrifosfát (ATP), který buňky využívají pro svalovou práci, přenos nervových vzruchů, syntézu bílkovin a další základní děje. Tento proces probíhá hlavně prostřednictvím citrátového cyklu a oxidativní fosforylace.

Úloha mitochondrií však není omezena pouze na energetický metabolismus. Podílejí se také na regulaci buněčné smrti, tvorbě tepla, metabolismu mastných kyselin, práci s vápníkem a řízení oxidačně-redukčních reakcí. Při běžném fungování vznikají v mitochondriích reaktivní formy kyslíku. V malém množství mají signální význam, jejich nadbytek však může poškozovat buněčné struktury.

Stav mitochondrií závisí na jejich počtu, schopnosti vytvářet ATP, kvalitě mitochondriální DNA a na rovnováze mezi vznikem nových mitochondrií a odstraňováním těch poškozených. Tento proces zahrnuje mitochondriální biogenezi, fúzi, dělení a mitofagii.

Poruchy mitochondrií mohou být vrozené nebo získané. Mohou souviset s genetickými změnami, stárnutím, některými metabolickými a neurologickými onemocněními, dlouhodobým zánětem nebo působením toxických látek. Projevy bývají různorodé, protože tkáně s vysokou spotřebou energie, například svaly, mozek, srdce a játra, jsou na správné činnosti mitochondrií zvlášť závislé.

Funkci mitochondrií lze hodnotit laboratorně například měřením spotřeby kyslíku, tvorby ATP, aktivity enzymů dýchacího řetězce nebo analýzou mitochondriální DNA. Výsledky je vždy nutné posuzovat v souvislosti s klinickým stavem a dalšími vyšetřeními.