[[Датотека:Mitochondrial DNA en.svg|thumb|300px|right|Људска митохондријска ДНК]]
'''Митохондријски геном''' ('''мтДНК''' или '''мДНК''') је [[ДНК]] у [[митохондрија]]ма (м-ДНК) чија је укупна количина далеко мања од количине једарне ДНК, али није занемарљива зато што садржи [[ген]]е важне за функционисање ћелије. Данас је познато више наследних митохондријских болести чији узрок је [[мутација]] гена на м-ДНКмДНК.
То је посебна врста ДНК слична [[прокариоте|прокариотској]] и по облику и по особинама неких [[кодон]]а. Има способност [[репликација ДНК|репликације]] независно од репликације једарне ДНК, а и митохондрије се деле независно од деобе саме ћелије.
На м-ДНКмДНК налазе се гени који одређују синтезу 37 [[протеин]]а које митохондрије користе за сопствене функције, а остале [[протеин]]е узимају из цитоплазме. Приликом оплођења [[сперматозоид]] поред једра у [[јајна ћелија|јајну ћелију]] уноси и своје митохондрије али је њихов број далеко мањи од оног у цитоплазми јајне ћелије (код миша је тај однос 75 : 100 000). Тако се практично гени смештени на мДНК наслеђују само од мајке. Пошто се репликују независно од деобе ћелије онда се неједнако распоређују у кћерке ћелије после деобе. Ако геном посматрамо, укључујући и мДНК, као збир хромозомских и митохондријских гена онда у свим ћелијама постоји [[мозаицизам]].