Ty thể là bào quan có nhiều chức năng quan trọng đối với tế bào:
a. Ty thể là nhà máy sản sinh ATP: Ty thể có vai trò rất quan trọng trong hô hấp hiếu khí, nghĩa là khi có oxy, ty thể sẽ chuyển hóa năng lượng có trong chất dinh dưỡng thành năng lượng trong ATP là dạng năng lượng mà tế bào có thể sử dụng được. Cấu trúc siêu vi và định khu phân tử của ty thể rất phù hợp với chức năng hô hấp hiếu khí của ty thể, gồm:
- Chu trình Crep xảy ra nhờ các enzim định khu trong chất nền.
- Các điện tử (electron) giải phóng từ chu trình Crep được truyền qua dãy chuyền điện tử định khu trong màng trong.
- Sự tổng hợp ATP nhờ phức hệ ATP-sintetaza định khu trong màng trong.
b. Ty thể tham gia các quá trình trao đổi chất: Ty thể tham gia vào các quá trình chuyển hóa các chất bằng cách phối hợp với các bào quan khác như tổng hợp hoocmon steroid, các photpholipit và colesteron, các axit amin. Ty thể tham gia điều hòa nồng độ ion canxi trong tế bào.
c. Ty thể tham gia vào quá trình tự chết của tế bào bằng cách giải phóng vào tế bào chất các nhân tố (ion Ca2+, cytochrome C) có tác dụng hoạt hóa các enzim caspaza và enzim endonucleaza gây tự chết theo chương trình của tế bào.
d. Trong chất nền ty thể có đủ các dạng ARN và riboxom cho nên ty thể có thể tự mình tổng hợp được một số protein riêng cho ty thể.
