1. Dubbel membraan: Mitochondria bezitten een dubbele membraanstructuur, met een buitenmembraan en een binnenmembraan. Dit is anders dan de meeste andere organellen, die één membraan hebben. Het binnenmembraan wordt in cristae gevouwen, waardoor het oppervlak voor ATP -productie wordt vergroot.

2. Semi-autonome replicatie: Mitochondria hebben hun eigen DNA (mtDNA) en ribosomen, waardoor ze enkele van hun eigen eiwitten kunnen synthetiseren. Hierdoor kunnen ze onafhankelijk van de kern van de cel repliceren, een proces dat bekend staat als binaire splijting. Hoewel deze autonomie niet absoluut is (ze vertrouwen nog steeds op de kern voor sommige eiwitten), onderscheidt het hen van organellen die volledig afhankelijk zijn van het nucleaire DNA van de cel.