Der Intermembranraum liegt zwischen äußerer und innerer Membran von Mitochondrien und Plastiden. Im Intermembranraum der Mitochondrien sind einige Enzyme, wie Creatin-Kinase oder Adenylat-Kinase situiert. Diese Enzyme wandeln den Energieträger ATP in andere Stoffe um bzw. synthetisieren eben jenen aus ADP.

Porin, ein kanalbildendes Transmembranprotein der äußeren mitochondrialen Membran, sorgt dafür, dass Intermediärprodukte der Atmungskette sowie andere für die Funktion notwendige Substanzen den Intermembranraum passieren können.