Broj mitohondrija je konstantan u eukariotskoj ćeliji i zavisi od vrste. Međutim, broj ovih organela zavisi i od metaboličke aktivnosti i fiziološkog stanja ćelije: što su metabolički procesi intenzivniji, utoliko je broj mitohondrija veći. Oblik mitohondrija je vrlo preomenljiv, ali je obično u obliku kraćih štapića, a mogu biti i u obliku zrnaca ili konaca. Zavisi ne samo od vrste alge, već i od fiziološkog stanja ćelije. Mitohondrije u veoma kratkom periodu mogu da smanje svoju zapreminu i, čak, da se međusobno fuzionišu. Mitohondrije su organele najbogatije snabdevene membranama. Obavijene su duplom membranom između kojih se nalazi uska zona koja je označena kao perimitohondrijalni prostor i ispunjena je tečnošću. Površina je povećana dubokim invaginacijama unutrašnje mitohondrijalne membrane, koje su označene kao kriste (christa mitochondriales). Mitohondrijalne kriste žiotinjskih ćelija su pločaste, dok su kod biljnih ćelija cevaste (tubularne). Kod različitih razdela algi postoje i različiti oblici kristi. Tačnije, pojedini razdeli imaju pločaste, a drugi cevaste kriste. Važno je napomenuti da je oblik kristi jednak kod svih vrsta određenog razdela, tako da je značajan kriterijum pri klasifikaciji razdela. Na površini unutrašnje membrane, koja je okrenuta matriksu, uočava se prisustvo struktura u obliku čiode. Membrane mitohondrija oivičavaju mitohondrijalni matriks, stromu ili hondrioplazmu. U oblasti mitohondrijalnog matriksa uočeno je i prisustvo granula za čiji je hemijski sastav dat niz različitih objašnjenja; tako je, možda jedna, vrsta granula izgrađena od amorfne forme hidroksiapatita. Osim granula, u mitohondrijalnom matriksu su zapažene štapićaste strukture, ili, čak, strukture slične mikrotubulama, fibrili DNK i ribozomi. Ribozomi mitohondrija su prokariotskog tipa, pa su značajan dokaz za teoriju endosimbioze koja tvrdi da su mitohondrije filogenetski povezane sa heterotrofnim bakterijama koje su se vremenom naselile u heterotrofne pretke algi i tako formirale mitohondrije.
