NADH-Q还原酶又称为NADH脱氢酶（NADH dehydrogenase），简称复合体Ⅰ（complex Ⅰ），是一个具有相对分子质量88 000的大蛋白质分子，至少包含有34条多肽链。分别由核和线粒体两个不同的基因组编码构成。在电子传递链中共有3个质子泵（proton pump），该酶是第一个质子泵。

该酶的作用是先与NADH结合并将NADH上的两个高势能电子转移到其FMN辅基上，使NADH氧化，并使FMN还原，反应如下：

NADH+H+FMN→FMNH2+NAD

接着辅基FMNH2上的电子又转移到铁硫聚簇Fe-S上，Fe-S聚簇是该还原酶的第二个辅基，起着传递电子的作用（传电子，不传氢）。最后，电子被传递给辅酶Q，由辅酶Q将电子转移到细胞色素还原酶（复合体Ⅲ）

NADH，烟酰胺腺嘌呤二核苷酸，还原态。N指烟酰胺，A指腺嘌呤，D是double。

用于糖酵解和细胞呼吸作用中的柠檬酸循环。

NAD+ 则是氧化态。

葡萄糖代谢时直接经代谢所产生的ATP是十分的少的，而代谢产生的NADH或FADH2经由一个电子传递与氧化磷酸反应可产生大量的ATP。

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（氧化态）NAD+

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（还原态）NADH

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（还原态） NADPH

烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（氧化态） NADPH+

NAD+ + H+ + 2e- = NADH

NADP+ + H+ + 2e- = NADPH 他们都是辅酶，用来实现电子传递。

基本上涉及到氧化还原的反应都用得到，比如呼吸作用，光合作用，等等氨会抑制呼吸过程中的电子传递系统，尤其是NADH。

NAD+分子中的功能部分是烟酰胺换。其共振结构式：

“4-5双键振至5-6双键；6-7双键振至7-8双键；4号碳为碳正离子；7号氮为双电子原子”