Cytochromoxidasa obsahuje 2 atomy Cu a dále hem a a hem a₃. Atomy mědi se redukují z Cu²⁺ na Cu⁺. K oxidaci cytochromu c dochází na straně cytosolu, zatímco k redukci kyslíku cytochromem a₃ a Cu na straně matrix. Redukce O₂ na vodu vyžaduje celkem 4 elektrony poskytované cytochromem c. První fází je redukce O₂ na O₂2- . Reakce je dvouelektronová. Jeden atom kyslíku se váže na hem a_3.a druhý na arom mědi. Přísun dalších 2 elektronů zůsobí disociaci vazby O-O a redukci na 2 OH^-.