Les maladies mitochondriales (MM) sont les maladies métaboliques héréditaires les plus fréquentes. Elles ont comme dénominateur commun un déficit de la chaîne respiratoire. La présentation clinique des MM est très hétérogène et la plupart des grandes fonctions physiologiques peuvent être affectées. Le diagnostic des MM est délicat et complexe du fait de l’implication de deux génomes (nucléaire et mitochondrial), du très grand nombre de gènes impliqués, de la rareté de chaque MM prise séparément. La présentation clinique, le mode de transmission, l’imagerie cérébrale (IRM et scanner) et des dosages biochimiques spécialisés permettent une première orientation diagnostique, mais c’est l’identification de mutation(s) qui permet de confirmer le diagnostic. La tâche est donc immense et les progrès dans le diagnostic des MM doivent venir de la mise en évidence de corrélations clinicobiologiques et d’une évolution technologique importante. L’étude exhaustive de l’ADN mitochondrial est une étape indispensable et devient possible avec la méthode Surveyor ainsi qu’avec la puce de reséquençage, Affymetrix dédiée à l’ADN mitochondrial. C’est ensuite la combinaison d’une présentation clinique, d’une image d’IRM cérébrale, d’un déficit enzymatique et/ou d’un profil d’assemblage des complexes de la chaîne respiratoire (profil BN-PAGE) qui devrait permettre l’orientation des études des gènes nucléaires. L’identification des bases génétiques des MM est une étape indispensable de la prise en charge des patients. La mise en évidence de la (des) mutation(s) responsable(s) de la maladie permet de proposer un conseil génétique ainsi que la possibilité d’un diagnostic prénatal.