Mitochondria wpływają również na zdrowie i proces starzenia się w wyniku wycieku elektronów, które uczestniczą w tworzeniu wolnych rodników, stanowiących toksyczne, wysoce reaktywne związki mające niesparowane elektrony. Elektrony te łączą się z innymi związkami w komórce, zaburzając jej normalną funkcję. Mitochondria odgrywają ważną rolę w programowanej śmierci komórki, której najczęstszym przejawem jest apoptoza. W przeciwieństwie do nekrozy, która jest niekontrolowaną śmiercią komórki, powodującą stany zapalne i uszkodzenie innych komórek, apoptoza jest normalnym procesem fizjologicznym zachodzącym np. podczas metamorfozy. Kiedy kijanka przeobraża się w żabę, komórki jej ogona umierają śmiercią apoptotyczną. Dłonie zarodka człowieka przypominają początkowo płetwy, a wyodrębnienie palców następuje dzięki apoptotycznej śmierci komórek tworzących łączącą je tkankę. Programowana śmierć komórek występuje również u osobników dorosłych. Na przykład komórki powierzchniowej warstwy ludzkiej skóry oraz ściany jelita są nieustannie usuwane i zastępowane nowymi. Mitochondria inicjują śmierć komórek w różny sposób. Mogą np. zaburzyć metabolizm energetyczny lub uaktywnić enzymy pośredniczące w destrukcji komórki. Kiedy mitochondrium zostanie uszkodzone, w jego błonie otwierają się pory i do cytopla-zmy zostaje uwolniony cytochrom c, ważne białko uczestniczące w procesie wytwarzania energii. Indukuje on apoptozę przez uaktywnienie grupy enzymów zwanych kaspazami, które degradują związki niezbędne do życia komórki. Niewłaściwa inicjacja apoptozy lub jej zahamowanie może być przyczyną różnych chorób, takich jak nowotwory, zespół nabytego niedoboru odporności lub choroba Alzheimera. Firmy farmaceutyczne wytwarzają leki hamujące apoptozę. Dynamika komórki jest jednak niezwykle złożona, więc blokowanie apoptozy może prowadzić do jeszcze gorszych skutków, m.in. do nekrozy.