線粒體內膜
線粒體內膜（英語：inner mitochondrial membrane，縮寫為“IMM”）是位於線粒體外膜內側，包裹著線粒體基質的一層單位膜。線粒體內膜比外膜稍薄，厚約5-6nm。線粒體內膜中蛋白質與磷脂的質量比較高（約為0.7:0.3），並含有大量的心磷脂（心磷脂與磷脂的質量比約為0.22:0.78）。線粒體內膜的某些部分會向線粒體基質摺疊形成嵴，嵴的形成可大大增加該膜的表面積。線粒體內膜的標誌酶是細胞色素氧化酶。
線粒體內膜的脂質組成與細菌細胞膜的相似，這一現象可利用內共生假說解釋。該假說認為線粒體是由被真核細胞胞吞後內化的原核細胞衍變而來的。內膜的磷脂分子的非極性端有四個尾端，與一般的磷脂分子不同。
功能
線粒體內膜含有比外膜更多的蛋白質，所以承擔著更複雜的生化反應。存在於線粒體內膜中的蛋白質主要可分為如下幾類，它們分別負責不同的生理過程：運輸酶與載體蛋白：運輸酶可進行各種代謝產物和中間產物的運輸。此外，內膜中還有一些特異性載體蛋白，運輸鈣離子、磷酸、谷氨酸、鳥氨酸及核苷酸等。
生物大分子合成酶類：完成某些重要生物合成的酶。線粒體是線粒體DNA和線粒體RNA等生物大分子合成的場所。
參與電子傳遞和ATP合成的酶類：這類酶是線粒體內膜的主要成分，參與電子傳遞和三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，簡稱“ATP”）的合成。
控制線粒體分裂與融合的蛋白質。
