DeHet binnenste mitochondriale membraan bevat eiwitten met vijf soorten functies:
# eiwitten, die de [[redoxreactie]]s van de [[oxidatieve fosforylering]] uitvoeren
# [[ATP-synthase]], dat de ATP-productie bevordert
Regel 34:
# mitochondriale fusie en deling van eiwit
De belangrijkste functie van dehet binnenmembraan is zorgen voor het verlopen van de elektronentransportketen van de oxidatieve fosforylering en het daarmee gepaarde protonenpotentiaalverschil. Deze protonendrijvende kracht zorgt hier dan voor de productie van ATP. DeHet binnenmembraan bevat meer dan 151 verschillende polypeptiden en heeft een zeer hooghoge eiwit-fosfolipideverhouding (meer dan 3:1 in gewicht, dus ongeveer 1 eiwit voor 15 fosfolipiden). Daarnaast is dehet binnenste membraan rijk aan [[cardiolipine]], een ongewoon fosfolipide. Dit fosfolipide werd in 1942 ontdekt in koeienharten, en is meestal het kenmerk van mitochondriale en bacteriële plasmamembranen. Cardiolipine bevat vier [[Vetzuur|vetzuren]] in plaats van twee en kan helpen om de binnenste membraan ondoordringbaar te maken. In tegenstelling tot dehet buitenste membraan, is dehet binnenmembraan zeer ondoordringbaar voor alle moleculen. Hierdoor is het mogelijk om een zeer sterkesterk membraanpotentiaal over dehet binnenste membraan te vormen door de werking van de enzymen van de elektronentransportketen.