Las mismas contienen incrustadas numerosas proteínas, incluida la ATP sintasa y diversas variedades de citocromos.
Este arreglo geométrico asegura una gran superficie disponible para que se produzcan reacciones químicas dentro de la mitocondria.
La región en la que se unen ambas estructuras de la membrana interna mitocondrial se conoce como hendidura o unión de la cresta (CJ), crista junction, en inglés.
Cada cresta mitocondrial actúa como una unidad relativamente autónoma, desde el punto de vista electroquímico.
La ATP sintasa forma dímeros que facilitan la curvatura de la membrana.
Este gradiente electroquímico crea energía potencial en la membrana mitocondrial interna, que es denominada fuerza motora protón.
El resultado es que se produce la quimiosmosis, generándose ATP a partir del ADP y el grupo fosfato cuando la ATP sintasa toma la energía potencial del gradiente de concentración formado por los iones de H+.