Mitokondriler hücrenin “güç santralleri” olarak anılır ve ATP üretimi başta olmak üzere birçok hayati süreçte kritik rol oynarlar. Kendi DNA’sına (mtDNA) sahip olmaları ve enerji metabolizmasının merkezinde yer almaları nedeniyle, mitokondrilerin işlevi hücresel homeostaz için vazgeçilmezdir. Yaşlanma sürecinde ise mitokondriyal verimlilik ve fonksiyon belirgin biçimde azalır. Bu azalma, hücrelerde enerji üretiminin düşmesine yol açarken reaktif oksijen türleri (ROS) birikimini artırır. Artan ROS, zamanla nükleer DNA ve özellikle de mtDNA’da hasar ve mutasyon birikimine neden olarak oksidatif fosforilasyonu bozar. Sonuçta, yaşlı hücrelerde mitokondrilerin işlevsel kapasitesi düşerken yapısal bütünlükleri de bozulur. Mitokondriyal disfonksiyonun yaşlanmayla birlikte ortaya çıkması, bu organellerin yaşlanmanın temel belirleyicilerinden biri olabileceğini düşündürmektedir. Nitekim, yakın yaşlanma belirteçleri arasında mitokondriyal disfonksiyon, yaşlanmayı tetikleyen temel etkenlerden biri olarak yer almaktadır. Bununla birlikte, bugüne kadar yapılan pek çok araştırmaya rağmen mitokondriyal bozulmanın yaşlanmaya sebep mi yoksa yaşlanmanın bir sonucu mu olduğu konusu tam olarak aydınlatılamamıştır. Yine de mevcut bulgular, mitokondri sağlığının korunmasının yaşlanma sürecini olumlu etkileyebileceğini göstermektedir.