线粒体肌病基因遗传包括核DNA(nDNA)缺陷和线粒体DNA(mt DNA)缺陷: nDNA缺陷：基质传递障碍，即肉毒杆菌碱原发或继发性缺乏、脂质沉积、脂肪酸、丙酮酸代谢异常、延胡索酸酶、二氢脂脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、乌头酸酶联合缺陷等三羧酸循环障碍；氧化磷酸化偶联障碍，如Luft综合征；呼吸链缺陷复杂多样，最突出的临床表现为肢体无力和脑源性功能障碍；蛋白质引入异常；基因组间信号系统缺陷等。
mt DNA缺陷：
mt DNA散发和大量重排，如KSS和Pearson综合征;mt DNA糖尿病并发耳聋等大量重排；mt DNA例如，结构基因点突变Laber遗传性视神经病(LHON)共济失调网膜色素变性神经病(NARP);影响mt DNA合成基因点突变，如MELAS、MERRF、线粒体心肌病和糖尿病并发神经性聋。后天获得型包括感染引起的。Reyc综合征；毒物如1-甲基 -4-苯基-1、2、3、6-四氢吡啶(MPTP)和3NPA，还有抗艾滋病药物叠氧胸苷(AZT)以及老龄化引起的异常。从遗传学的角度来看，由于线粒体基因组只控制部分线粒体中的蛋白质合成，大多数蛋白质合成是由nDNA调控。
因此，线粒体疾病的遗传类型有两种：
1. 母系遗传方 mtDNA严密的母系遗传方式决定突变垂直传代的类型。由母亲传给男女后代。只有女儿可继续传给下代。表面上看类似于孟德尔的常显及伴性(X)连锁类型。母系遗传基因缺陷的表达取决于复制分离和阈值效应LHON、MERRF、MELAS、NARP和糖尿病并发耳聋等得到证实。
2. 孟德尔遗传方法： 常染色体隐性遗传线粒体肌病多为经典孟德尔遗传类型，包括脂肪酸氧化过程、丙酮酸羧化酶缺乏、三羧酸循环障碍和呼吸链缺陷。常染色体显性遗传： mtDNA多发性缺失是常见的遗传特征，患者多发生在30岁，其中一些是由于nDNA缺陷改变了线粒体基因组的生物整合mt DNA多发性缺失(X)连锁遗传： 典型的性连锁遗传是鸟苷酸甲酰酸酶缺陷(OTC),大多数病例是丙酮酸脱氢酶缺陷。男性患者在早期出现致命的高氨酸血症。半合子女患者可无临床症状或阵发性高氨酸血症昏迷。
主要临床类型及其基因异常：
线粒体肌病基因遗传包括核DNA(nDNA)缺陷和线粒体DNA(mt DNA)缺陷: nDNA缺陷：基质传递障碍，即肉毒杆菌碱原发或继发性缺乏、脂质沉积、脂肪酸、丙酮酸代谢异常、延胡索酸酶、二氢脂脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、乌头酸酶联合缺陷等三羧酸循环障碍；氧化磷酸化偶联障碍，如Luft综合征；呼吸链缺陷复杂多样，最突出的临床表现为肢体无力和脑源性功能障碍；蛋白质引入异常；基因组间信号系统缺陷等。
mt DNA缺陷：
mt DNA散发和大量重排，如KSS和Pearson综合征;mt DNA糖尿病并发耳聋等大量重排；mt DNA例如，结构基因点突变Laber遗传性视神经病(LHON)共济失调网膜色素变性神经病(NARP);影响mt DNA合成基因点突变，如MELAS、MERRF、线粒体心肌病和糖尿病并发神经性聋。后天获得型包括感染引起的。Reyc综合征；毒物如1-甲基 -4-苯基-1、2、3、6-四氢吡啶(MPTP)和3NPA，还有抗艾滋病药物叠氧胸苷(AZT)以及老龄化引起的异常。从遗传学的角度来看，由于线粒体基因组只控制部分线粒体中的蛋白质合成，大多数蛋白质合成是由nDNA调控。
主要临床类型及其基因异常：
1. 线粒体脑肌病伴有高乳酸血症和中风(Mitochondrial Encephalomyopathy,Lactic Acidosis and Stroke-like Episodes，MELAS)：近 80％病例为 A3243G(线粒体编码亮氨酸 tRNA)突变,15％由 T3271C 和A3252G 突变引起的新突变与其发病有关；
2. 肌阵挛性癫痫伴破碎红纤维：(Myoclonic Epilepsy and Ragged-Red Fiber Disease,MERRF): 80％～90％是赖氨酸tRNAA8344G突变,少数与 T8356C 与突变有关；
3. Kearns-Sayre综合征(KSS)慢性进行性眼外肌麻痹(Chronic Progressive External Ophthalmoplegia，CPEO): 最常见的原因是 mtDNA 8468 和 13446 之间的 4977bp 缺失，研究发现各种缺失与其发病有关；
4. Leigh最常见的综合征是 ATP 代码基因上 T8993G、T8993C 和 T9176C等三点突变。
由此可见，线粒体肌病会有遗传遗传。mtDNA 点突变和缺失重排有关；其他:线粒体神经胃肠脑肌病，Leber遗传性视神经病等。其中，A3243G、A8344G、T8993G和T8993C 突变研究较多mtDNA突变。
