工作原理是利用释放能量的化学反应来驱动需要能量的反应：这样的反应称为是偶联反应。电子在电子传递链上从电子供体（如NADH）到电子受体（如氧）的流动，是一个放能的过程，而ATP的合成是一个耗能的过程，需要输入能量。电子传递链和ATP合酶都在膜中，在称为“化学渗透”的过程中，通过质子穿过这层膜的运动，将能量从电子传递链转移到ATP合酶中。实际上，这就像一个简单的电路，质子通过电子传递链中的质子泵酶，从膜带负电位的N端流向带正电位的P端。这些酶如同其中的电池，做功来驱动电流在回路中流动。质子的移动产生了跨膜电化学