线粒体生物医学研究所 （Institute of Mitochondrial Biology and Medicine） 成立于2009年1月，该所以研究线粒体相关疾病为导向，把基础研究和国家需求相结合，为中国首家研究线粒体生物学和医学的研究所。2011 年3月研究所与雀巢研发公司联合建立营养与健康实验室； 2012 年1月获陕西省发改委批准成立陕西省营养与健康工程研究中心；2015年11月成立年 Douglas C. Wallace 线粒体表观遗传学信息科学研究所； 2016年获学校批准成立国际联合实验室（筹）；2020年12月获陕西省科技厅批准成立陕西省线粒体生物医学创新引智基地；2023年12月获西安市科技局批准成立西安市衰老生物学重点实验室。

研究所拥有国际一流的线粒体生物学与医学研究平台，具备完善的分子和细胞生物学实验条件，设有线粒体专业特色实验平台。研究团队现有教授8人，副教授9人，助理教授5人，交叉博后2人，实验技术人员1人，博士生66人，硕士生59人。主要探索衰老、代谢综合征、神经退行性病变、 肿瘤、 运动及微重力等条件下的自由基与线粒体代谢机制， 活跃在线粒体和自由基医学等领域。近年来主办线粒体生物医学国际研讨会暨2011中国线粒体会议（2011年），合作主办第九届亚洲暨第五届中国线粒体国际会议（2012年），合作主办第五届“国际营养、运动与衰老、肥胖和癌症”学术会议（2014年），主办Douglas C. Wallace 线粒体表观与遗传学信息科学研究所成立暨线粒体生物学与医学国际学术研讨会（2015年）和国际神经退行性疾病研讨会暨第43届日本脑科学年会（2016年），合作主办欧洲分子生物学组织国际论坛：线粒体质量调控（2017年），主办第8届亚洲自由基暨第14届线粒体生物医学国际会议（2017年）、第六届氢生物学与氢医学学术大会（2019年）、合作主办第七届中国衰老与抗衰老学术大会（2019年）等，主办全国太赫兹生物物理大会（2022年）、MDPI Exercise and Health Webinar 国际学术论坛 （2022年），食品营养与健康创新论坛暨陕西省食品科学技术学会2023年年会（2023年）等，在线粒体营养素理论和衰老相关疾病的靶向线粒体防治方面形成了自己的特色，具有一定的影响力。