Lanac prijenosa elektrona je niz proteina ugrađenih u stanične mitohondrije koji prenose energiju s organskih supstrata reakcijama oksidacije-redukcije. Ove oksidacijsko-redukcijske reakcije prenose vodikove ione (protone) i elektrone niz lanac, zajedno s energijom koju drže. Aerobno disanje i proizvodnja energije odvija se u mitohondrijima stanica, a transportni lanac je posljednji korak u tom procesu. Tu nastaju molekule najbogatije energijom. Energija koju pokreće lanac pohranjena je u molekulama adenozin trifosfata ili ATP-a, koji je stanični izvor energije ljudskog tijela.
Velik dio ATP-a stvoren lancem prijenosa elektrona nastaje kemiosmotskim gradijentom, područjem u kojem visoke koncentracije vodikovih iona ustupaju mjesto nižim koncentracijama. Lanac pomaže u proizvodnji ovog gradijenta, iako mu drugi stanični procesi pridonose i održavaju ga. Enzim nazvan ATP sintaza ugrađen je u mitohondrijalne membrane, a pumpanje vodikovih iona kroz enzim potiče ga na izgradnju ATP-a. To se može naći na različitim točkama duž lanca prijenosa elektrona, a ne samo na kraju, dodatno povećavajući njegovu učinkovitost.
Reakcije oksidacije-redukcije u lancu prijenosa elektrona odvijaju se jedna za drugom. Nakon oksidacije uvijek slijedi redukcija, nakon čega slijedi još jedna oksidacija. Elektroni se oduzimaju od molekule u reakciji oksidacije, a dodaju se molekuli u reakciji redukcije. Drugim riječima, naboj molekule se povećava u reakciji oksidacije, a smanjuje u reakciji redukcije. Konačna molekula u lancu je molekula kisika, koja djeluje kao akceptor elektrona i čisti elektrone i protone vežući se s njima u molekule vode.
Unutarnja membrana mitohondrija osigurava dvodimenzionalnu površinu na kojoj može funkcionirati lanac prijenosa elektrona, a proteinske komponente lanca nisu fiksirane na mjestu. Sve komponente se mogu kretati unutar membrane, a postoji mnogo kopija svake komponente u bilo kojem području. Budući da se kreću u dvodimenzionalnom prostoru, postoji veća šansa da će bilo koja komponenta lanca uspješno komunicirati sa sljedećom molekulom u lancu. Sve molekule lančane komponente ugrađene su kroz mitohondrijsku membranu; nema eksplicitnog usmjerenog toka energije. Ova dinamična i fleksibilna orijentacija omogućuje maksimalnu učinkovitost, koristeći što je moguće više površine membrane.