Дыхательная цепь включает в себя три основных белковых ферментативных комплекса (комплексы I, III и IV), встроенных во внутреннюю митохондриальную мембрану и две подвижные молекулы-переносчика (кофермент Q и цитохром С).
Сукцинатдегирогеназа, относящаяся к циклу трикарбоновых кислот, в цепи переноса электронов рассматривается как комплекс П. Комплексом V иногда называют АТФ-синтетазу, хотя этот фермент не принимает участия в транспорте электронов. Комплексы (I-IV) дыхательной цепи состоят из большого числа полипептидных цепей и содержат ряд различных окислительно-восстановительных ко-ферментов, связанных с белками. К ним относятся ФМН (флавинмононуклеотид), ФАД (флавинадениндинуклеотид) в комплексах I и II; железо-серные (FeS) центры в комплексах I, II и III и группы гема в комплексах II, III и IV. Электроны транспортируются от комлексов I и II к комплексу III и, затем к комплексу IV в сторону увеличения электрохимического потенциала.