Lanțul de transport de electroni este o serie de proteine încorporate în mitocondriile celulare care transferă energie din substraturi organice prin reacții de oxidare-reducere. Aceste reacții de oxidare-reducere transportă ionii de hidrogen (protoni) și electronii de-a lungul lanțului, împreună cu energia pe care o dețin. Respirația aerobă și producția de energie au loc în mitocondriile celulelor, iar lanțul de transport este pasul final în acest proces. Aici sunt generate moleculele cele mai bogate în energie. Energia deplasată de lanț este stocată în molecule de adenozin trifosfat, sau ATP, care este sursa celulară de energie a corpului uman.
O mare parte din ATP creat de lanțul de transport de electroni este produs de un gradient chimiosmotic, o zonă în care concentrațiile mari de ioni de hidrogen lasă loc unor concentrații mai mici. Lanțul ajută la producerea acestui gradient, deși alte procese celulare contribuie și mențin. O enzimă numită ATP sintaza este încorporată în membranele mitocondriale, iar pomparea ionilor de hidrogen prin enzimă o stimulează să producă ATP. Acest lucru poate fi găsit în diferite puncte de-a lungul lanțului de transport de electroni, nu doar la sfârșit, sporind și mai mult eficiența acestuia.
Reacțiile de oxidare-reducere din lanțul de transport de electroni apar una după alta. O oxidare este întotdeauna urmată de o reducere, care este apoi urmată de o altă oxidare. Electronii sunt luați dintr-o moleculă într-o reacție de oxidare și adăugați la o moleculă într-o reacție de reducere. Cu alte cuvinte, sarcina unei molecule este crescută într-o reacție de oxidare și scade într-o reacție de reducere. Molecula finală din lanț este o moleculă de oxigen, care acționează ca un acceptor de electroni și curăță electronii și protonii prin legarea cu aceștia în moleculele de apă.
Membrana interioară a mitocondriilor oferă o suprafață bidimensională pentru ca lanțul de transport de electroni să funcționeze, iar componentele proteice ale lanțului nu sunt fixate pe loc. Toate componentele se pot deplasa în interiorul membranei și există multe copii ale fiecărei componente în orice zonă dată. Deoarece se mișcă în spațiul bidimensional, există o șansă mai mare ca orice componentă dată a lanțului să interacționeze cu succes cu următoarea moleculă din lanț. Moleculele componente ale lanțului sunt toate încorporate în membrana mitocondrială; nu există un flux direct de energie explicit. Această orientare dinamică și flexibilă permite o eficiență maximă, utilizând cât mai mult posibil suprafața membranei.