在真核生物细胞内，呼吸链存在于线粒体内膜上。

线粒体内膜（英语：inner mitochondrial membrane，缩写为“IMM”）是位于线粒体外膜内侧，包裹着线粒体基质的一层单位膜。线粒体内膜比外膜稍薄，厚约5-6nm。线粒体内膜中蛋白质与磷脂的质量比较高（约为0.7:0.3），并含有大量的心磷脂（心磷脂与磷脂的质量比约为0.22:0.78）。线粒体内膜的某些部分会向线粒体基质折叠形成嵴，嵴的形成可大大增加该膜的表面积。线粒体内膜的标志酶是细胞色素氧化酶。

真核生物（eukaryotes）由真核细胞构成的生物。包括原生生物界、真菌界、植物界和动物界。真核生物是所有单细胞或多细胞的、其细胞具有细胞核的生物的总称，它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的复杂亚细胞结构的生物。 真核生物与原核生物的根本性区别是前者的细胞内有以核膜为边界的细胞核，因此以真核来命名这一类细胞。许多真核细胞中还含有其它细胞器，如线粒体、叶绿体、高尔基体等。

呼吸链（respiratory chain）是由一系列的递氢反应（hydrogen transfer reactions）和递电子反应（electrontransfer reactions）按一定的顺序排列所组成的连续反应体系，它将代谢物脱下的成对氢原子交给氧生成水，同时有ATP生成。实际上呼吸链的作用代表着线粒体最基本的功能，呼吸链中的递氢体（hydrogen carrier）和递电子体（electron carrier）就是能传递氢原子或电子的载体，由于氢原子可以看作是由质子和核外电子组成的，所以递氢体也是递电子体，递氢体和递电子体的本质是酶、辅酶、辅基或辅因子。