מיטוכונדריה הם אברונים תאיים אאוקריוטים הידועים כמייצרים אנרגיה בתהליך שנקרא זרחן חמצוני. מלבד תפקידם העיקרי, מיטוכונדריה מעורבים בתהליכים תאיים שונים, כולל גדילת תאים, התמיינות, איתות, חילוף חומרים והזדקנות. שינויים הקשורים לגיל גורמים לירידה באיכות ובשלמות המיטוכונדריה עקב מוטציות מיטוכונדריאליות מוגברות ונזק חמצוני. לכן, הזדקנות יכולה להשפיע באופן חמור על תפקודי המיטוכונדריה, מה שמוביל לתהליכים תאים חריגים.

מיטוכונדריה ידועים בפלסטיות המבנית שלהם ועוברים ביקוע או איחוי בהתאם לתהליכים תאיים ספציפיים. לדוגמה, ביקוע מיטוכונדריאלי קשור למיטופגיה, תהליך ויסות המסיר באופן ספציפי מיטוכונדריה פגומה, ובכך שומר על הומאוסטזיס רקמות. עם זאת, הזדקנות עלולה לגרום לאובדן או מוטציה בחלבונים המעורבים בביקוע מיטוכונדריאלי. זה בסופו של דבר פוגע במיטופגיה, מצב שלעתים קרובות מתואם עם מספר מחלות הקשורות לגיל כגון מחלת אלצהיימר, מחלת פרקינסון, קרדיומיופתיה וסרטן.

בתפקיד קריטי נוסף, המיטוכונדריה מתקשרים עם שלד הציטו-שלד כדי להקל על הניידות שלהם. זהו גורם מכריע המאפשר את פיזור המיטוכונדריה על פני ציטופלסמות בתאים בעלי מבנה מורכב כגון נוירונים. עם זאת, בתאים מזדקנים, השלד יכול להיות לא יציב, להקטין את התנועה המיטוכונדריאלית ולהוביל תפקודים עצביים חריגים.

ייצור אנרגיה באמצעות נשימה הוא הפונקציה הבסיסית של המיטוכונדריה. שרשראות הנשימה של המיטוכונדריה מייצרות רדיקלים סופראוקסידים כתוצר לוואי רעיל. מערכת נוגדי החמצון במיטוכונדריה בדרך כלל מנטרלת את הרדיקלים הללו. עם זאת, למיטוכונדריה המזדקנים יש ירידה ביכולת נוגדת החמצון והם אינם יכולים להילחם בעקה החמצונית של רדיקלים סופראוקסידים. התוצאה היא הצטברות של מיני חמצן תגובתי בתא שבסופו של דבר גורמים למוות תאי.