Komplex I (NADH dehydrogenáza, NADH-ubichinón oxidoreduktáza) je prvým komplexom terminálnej oxidácie.
Dochádza na ňom k odoberaniu 2 elektrónov z redukovanej formy koenzýmu NADH, prvým akceptorom je FMN viazaný na komplex I. Elektróny sú následne presúvané z FMN cez niekoľko Fe-S centier podľa stúpajúceho redoxného potenciálu až na koenzým Q10 (ubichinón).
Počas tohto procesu dochádza k presunutiu cca. 4 protónov cez vnútornú mitochondriálnu membránu do medzimembránového priestoru, vďaka čomu komplex I prispieva k vytváraniu protónového gradientu na vnútornem mitochondriálnej membráne. Ubichinón, ktorý sa prijatím elektrónov z komplexu I redukoval, prenáša 2 elektróny a 2 protóny na komplex III.