线粒体DNA分子 是线粒体中的遗传物质，线粒体能为细胞产生能量(ATP)，是在细胞线粒体内发现的脱氧核糖核酸特殊形态。线粒体是为细胞提供能量(ATP)的细胞器。一个线粒体中一般有多个DNA分子。它们携带着自己的DNA--mtDNA，而这些基因的突变能引起线粒体疾病。虽然疾病症状是多变的，但大脑、肌肉和心脏等耗能较多的器官通常会受到影响。由于线粒体会通过卵细胞传递，相关疾病会遗传自母亲。

研究人员发明了转换卵细胞基因材料的方法，用拥有健康线粒体的卵细胞取代携带错误线粒体DNA分子 的卵细胞。结果是，胚胎会携带来自母亲和父亲的核DNA，以及卵细胞捐献者的线粒体DNA分子。mtDNA虽能合成蛋白质，但其种类十分有限。迄今已知，mtDNA编码的RNA和多肽有:线粒体核糖体中2种rRNA(12S及16S)，22种tRNA，13种多肽(每种约含50个氨基酸残基)。组成线粒体各部分的蛋白质，绝大多数都是由核DNA编码并在细胞质核糖体上合成后再运送到线粒体各自的功能位点上。