阳离子染料广泛用作线粒体探针。它们在细胞内积累并优先定位于线粒体基质中，这是由活细胞中线粒体与质膜电位相比更大的负膜电位引起的。膜电位在控制染料在质膜上的分布方面起着直接的作用：电位越负，带正电的染料积累得越多。MitoView™ 633是一种阳离子亲脂性染料，与TMRM、TMRE和Rhodamine-123等经典染料类似，具有电位依赖性，并与电子梯度成比例地在线粒体中积累。

像JC-1这样的比率染料构成了另一类电位依赖性线粒体染料。在正常的健康细胞中，JC-1 在线粒体中积累并以电位依赖性方式进行聚集，而在不健康、凋亡或垂死的细胞中，线粒体电位消散，染料离域到胞质溶胶，在那里它解离成单体状态。聚集染料（J-聚集体）发出红色荧光，而单体染料发出绿色荧光。

一些线粒体特异性染料被认为是“结构”染料，而不是“功能”染料，因为无论极化状态如何，它们都能染色线粒体。用这些染料染色的细胞的荧光与其线粒体含量或“线粒体质量”成正比。MitoView™ Green是一种不依赖电位的染料，在线粒体中积累并通过疏水相互作用与线粒体基质相互作用。它可用于染色活细胞和甲醛固定细胞中的线粒体。MitoView™ Green 染色与溶剂型固定剂或透化不相容。壬基吖啶橙 (NAO)是另一种与电位无关的线粒体染料，可特异性结合线粒体内膜中的心磷脂。然而，与活细胞染色相比，固定细胞的线粒体染料染色通常特异性较低。对于固定细胞染色，我们建议使用我们的一种 CF® Dye 偶联线粒体标记抗体。