Jsou shrnuty poznatky o úloze mitochondrií v regulaci volných radikálů, kalcia a redoxních signálů a také ve vnitřní cestě apoptózy. Mutace nebo polymorfismy mitochondriální DNA, mitochondriemi zprostředkovaný oxidační stres, snížení produkce adenozintrifosfátu a změny nitrobuněčného kalcia se podílejí na různých onemocněních.
Existují důkazy, že narušené funkce mitochondrií jsou spojeny s poruchami nálady.