Oxidative phosphorylation เป็นชุดของปฏิกิริยาเคมีที่ใช้ในการผลิต adenosine triphosphate (ATP) ส่วนสำคัญของการหายใจแบบใช้ออกซิเจนอาจเป็นการเผาผลาญขั้นพื้นฐานที่สุดในโลก สิ่งมีชีวิตประเภทต่าง ๆ มีวิธีการจัดการออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชั่นต่าง ๆ มากมาย แต่ผลลัพธ์สุดท้ายก็เหมือนกันเสมอ: พลังงานจากขั้นตอนถัดไปจนถึงขั้นตอนสุดท้ายในซีรียส์ถูกใช้เพื่อผูกอะตอมฟอสฟอรัสกับ adenosine diphosphate (ADP) . พลังงานศักย์ที่เพิ่มเข้ากับโมเลกุลในปฏิกิริยานี้คือสิ่งที่ทำให้ ATP เป็นแหล่งพลังงานที่มีประโยชน์ในระดับสากลภายในเซลล์
การนำไปสู่ขั้นตอนสุดท้ายของการออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชั่นนั้นเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดิวซ์รีดิชันหรือรีดอกซ์ ปฏิกิริยาเหล่านี้ถ่ายโอนอิเล็กตรอนจากโมเลกุลหนึ่งไปยังอีกโมเลกุลหนึ่งซึ่งจะเป็นการเปลี่ยนแปลงประจุของทั้งสอง ชุดปฏิบัติการนี้เรียกว่าห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอนเนื่องจากช่วยให้เซลล์เคลื่อนที่พลังงานในรูปแบบของอิเล็กตรอนจากการจัดเก็บไปยังสถานที่ที่สามารถใช้งานได้อย่างง่ายดาย Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD + ) เป็นขั้นตอนทั่วไปที่ใกล้ถึงจุดสิ้นสุดกระบวนการนี้ เครื่องหมาย '+' หมายถึงประจุบวกที่อนุญาตให้รับอิเล็กตรอนได้ง่ายและกลายเป็นรูปแบบลดลงที่เรียกว่า NADH
พลังงานของอิเล็กตรอนใน NADH นั้นใช้เพื่อให้พลังงานแก่กระบวนการที่เรียกว่าเคมีบำบัด Chemiosmosis มุ่งเน้นพลังงานของอิเล็กตรอนเป็นพลังงานที่มีศักยภาพโดยการเคลื่อนที่ของไอออนไฮโดรเจน - โปรตอน - ข้ามเมมเบรน การเคลื่อนไหวนี้สร้างการไล่ระดับพลังงานผ่านเยื่อหุ้มเซลล์โดยอาศัยประจุบวกที่สะสมอยู่ด้านหนึ่ง การไล่ระดับพลังงานนี้เรียกว่าแรงโปรตอน ณ จุดนี้ขั้นตอนสุดท้ายและเป็นสากลที่สุดของการเกิดออกซิเดชันฟอสฟอรัสสามารถเกิดขึ้นได้
ATP synthase เป็นเอนไซม์ที่รับผิดชอบการแปลง ADP เป็น ATP ในที่สุด ส่วนหนึ่งของโปรตีนจะถูกฝังอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งโปรตอนได้รับการขับเคลื่อน ATP synthase จัดเตรียมเส้นทางผ่านที่โปรตอนสามารถเข้าสู่เซลล์ได้อีกครั้ง แต่ใช้ประโยชน์จากพลังงานที่เกิดขึ้นเมื่อทำเช่นนั้น การดำเนินการนี้คล้ายกับวิธีที่กังหันลมลากสายต่าง ๆ ในความดันและล้อน้ำใช้การเปลี่ยนแปลงพลังงานที่อาจเกิดขึ้นจากแรงโน้มถ่วง การเคลื่อนที่ของโปรตอนกลับข้ามเมมเบรนนั้นใช้เพื่อให้พลังงานเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเอนไซม์ หากโมเลกุลของ ADP ถูกผูกไว้กับ ATP synthase เมื่อเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นการเปลี่ยนแปลงจะกำหนดอะตอมฟอสฟอรัสเพิ่มเติมตามนั้น โมเลกุล ATP ที่เพิ่งสร้างใหม่นั้นได้รับอนุญาตให้ออกจากเอนไซม์และกลายเป็นอิสระที่จะให้พลังงานที่อื่นในเซลล์
