電子伝達系はミトコンドリア内膜で行われ、の最後の段階です。
電子伝達系に関わっているたんぱく質は図1で説明しています。

電子伝達系は一連の酸化還元反応で成り立っています。色々な中間物を経て、NADHからFADH₂に電子が伝達され、最終的に電子受容体である酸素に伝達されます（を参照してください）。この過程で電気化学的勾配が生じ、ADPのリン酸化と酸化反応により、ATPが生成されます。
この過程を酸化的リン酸化といいます。

図1．電子伝達系に関わっているミトコンドリア内膜にあるたんぱく質：複合体I (I)、複合体II (II)、複合体III (III)、複合体IV (IV)、ユビキノン(Q), シトクロムc (Cyt C)およびATPシンターゼ。この画像では、ミトコンドリア基質は上にあり、内膜腔はミトコンドリア内膜の下にあります。