mtDNA是一种核外遗传物质，分子量小，结构简单，进化速度快。母性遗传无组织特异性及提取方便等特点，使之成为目前研究动物起源进化及群体遗传分化的理想研究对象。如在牛mtDNA遗传学方面，研究人员探讨了牛种的起源与分化，研究者还发现mtDNA决定奶牛的产奶量，乳脂率等生产性能。mtDNA在人类疾病研究及动物起源，种群分化等方面已经取得了具有应用价值的成果，但只能反映遗传的一个方面，要根本治疗人类线粒体病，全面揭示动物的遗传机理还需结合染色体的DNA。