Die Synthese von ATP (Adenosintriphosphat) erfolgt hauptsächlich durch die Phosphorylierung in den Mitochondrien. Dabei werden Elektronen durch die Elektronentransportkette transportiert, was einen Protonengradienten über die innere Mitochondrienmembran erzeugt. Die Rückflusss dieser Protonen durch die ATP-Synthase treibt die Umwandlung von ADP (Adenosindiphosphat) und anorganischem Phosphat zu ATP an. Ein weiterer Weg der ATP-Synthese ist die Substratkettenphosphorylierung, die während der Glykolyse und des Citratzyklus stattfindet.