Elektroninsiirtoketju on sarja solujen mitokondrioihin upotettuja proteiineja, jotka siirtävät energiaa orgaanisista substraateista hapettumis-pelkistysreaktioilla. Nämä hapetus-pelkistysreaktiot kuljettavat vetyioneja (protoneja) ja elektroneja alas ketjuun yhdessä niiden pitämän energian kanssa. Aerobinen hengitys ja energian tuotanto tapahtuu solujen mitokondrioissa, ja kuljetusketju on prosessin viimeinen vaihe. Täällä syntyy eniten energiaa sisältäviä molekyylejä. Ketjun siirtämä energia varastoidaan adenosiinitrifosfaattimolekyyleihin tai ATP: hen, joka on ihmiskehon solun energialähde.
Suuri osa elektroninsiirtoketjun synnyttämästä ATP: stä on tehty kemosmoottisella gradientilla, alueella, jossa suuret vetyionipitoisuudet antavat tilaa pienemmille pitoisuuksille. Ketju auttaa tämän kaltevuuden tuotannossa, vaikka muut soluprosessit edistävät ja ylläpitävät sitä. ATP -syntaasiksi kutsuttu entsyymi on upotettu mitokondrioiden kalvoihin, ja vetyionien pumppaus entsyymin kautta kannustaa sitä rakentamaan ATP: tä. Tämä löytyy elektronin siirtoketjun eri kohdista, ei vain lopusta, mikä lisää entisestään sen tehokkuutta.
Elektroninsiirtoketjun hapetus-pelkistysreaktiot tapahtuvat peräkkäin. Hapettumista seuraa aina pelkistys, jota seuraa toinen hapetus. Elektronit otetaan pois molekyylistä hapetusreaktiossa ja lisätään molekyyliin pelkistysreaktiossa. Toisin sanoen molekyylin varaus kasvaa hapettumisreaktiossa ja pienenee pelkistysreaktiossa. Ketjun viimeinen molekyyli on happimolekyyli, joka toimii elektronin vastaanottajana ja poistaa elektronit ja protonit sitomalla ne vesimolekyyleihin.
Mitokondrioiden sisäkalvo tarjoaa kaksiulotteisen pinnan elektroninsiirtoketjun toimimiseksi, ja ketjun proteiinikomponentit eivät ole paikallaan. Kaikki komponentit voivat liikkua kalvon sisällä, ja jokaisesta komponentista on monia kopioita tietyllä alueella. Koska ne liikkuvat kaksiulotteisessa tilassa, on suurempi mahdollisuus, että ketjun jokin komponentti on vuorovaikutuksessa ketjun seuraavan molekyylin kanssa. Ketjukomponenttimolekyylit ovat kaikki upotettuina mitokondrioiden kalvoon; ei ole nimenomaista suuntaavaa energiavirtaa. Tämä dynaaminen ja joustava suunta mahdollistaa maksimaalisen tehokkuuden hyödyntämällä mahdollisimman paljon kalvon pinta -alaa.