线粒体能量代谢PCR芯片可用于研究与线粒体呼吸相关的84个关键基因的表达，包括编码电子转运链以及氧化磷酸化复合物组成蛋白的基因。在药物处理后的细胞系或组织（肝脏）中进行这些基因的表达情况的检测，可以找到该药物诱导的毒理反应 ，包括编码电子转运链以及氧化磷酸化复合物组成蛋白的基因。了解这些机制可以帮助我们对药物的化学结构进行修改来避免药物的毒性反应，而不是完全地否定某个对疾病有治疗或者预防作用的药物。该芯片上所有的毒性反应通路，可以是独立的也可以是相互关联的。最近的研究表明抑癌基因P53诱导COX2基因的表达，该基因是细胞色素C氧化酶的重要成分。线粒体功能紊乱还和对代谢性疾病以及肥胖有关。此外，芯片上还包括16个已经被实验证实的线粒体能量代谢信号通路的生物标识物基因，其表达水平可以通过计算公式得出通路活性的分数。利用实时定量PCR，研究者可以方便并且可信地对与线粒体能量代谢相关的基因进行同时检测，并且评估线粒体能源代谢活性的状态。
Complex I (NADH-Coenzyme Q Reductase): NDUFA1, NDUFA10, NDUFA11, NDUFA2, NDUFA3, NDUFA4, NDUFA5, NDUFA6, NDUFA8, NDUFAB1, NDUFB10, NDUFB2, NDUFB3, NDUFB4, NDUFB5, NDUFB6, NDUFB7, NDUFB8, NDUFB9, NDUFC1, NDUFC2, NDUFS1, NDUFS2, NDUFS3, NDUFS4, NDUFS5, NDUFS6, NDUFS7, NDUFS8, NDUFV1, NDUFV2, NDUFV3. Complex II (Succinate-Coenzyme Q Reductase): SDHA, SDHB, SDHC, SDHD. Complex III (Coenzyme Q-Cytochrome c Reductase): CYC1, UQCR11, UQCRC1, UQCRC2, UQCRFS1, UQCRH, UQCRQ. Complex IV (Cytochrome c Oxidase): COX4I1, COX5A, COX5B, COX6A1, COX6A2, COX6B1, COX6C, COX7A2, COX7A2L, COX7B, COX8A. Complex V (ATP Synthase): ATP5A1, ATP5B, ATP5C1, ATP5F1, ATP5G1, ATP5G2, ATP5G3, ATP5H, ATP5I, ATP5J, ATP5J2, ATP5L, ATP5O, PPA1. Pathway Activity Signature Genes: ARRDC3, ASB1, CYB561D1, DNAJB1, EDN1, GADD45B, HSPA1A, HSPA1B, LRP5L, MitoH1, MitoH2_12106, MitoH2_14573, MitoH2_4162, MitoH2_5726, RNU11, SLC25A25