在内膜的表面上有许多基粒或F1颗粒,即ATP合成复合体,每个线粒体中有一万至十万个。此外,内膜上还有四种脂蛋白复合物,它们是电子传递链(呼吸链)的组成部分。位于内、外膜间的空间称为膜间隙,其中充满含各种可溶性酶、底物和辅助因子的液体。由两层内膜形成的狭窄空间称为脊内隙,它是膜间隙的延伸,两者相同。由内膜和脊包围的空间即基质,内含三羧酸循环的酶系,并含有一套线粒体特有的DNA和70S核糖体,用以合成部分专供线粒体自身需要的蛋白质。在真菌中,线粒体DNA呈闭环状,长约19-26微米,小于植物线粒体DNA而大于动物线粒体DNA。