Fosforilasi oksidatif

ATP sintase adalah sebuah kompleks protein yang besar dengan bentuk seperti jamur. Kompleks enzim ini pada mamalia mengandung 16 subunit dan memiliki massa kira-kira 600 kilodalton. Bagian yang tertanam pada membran disebut F dan mengandung sebuah cincin subunit c dan saluran proton. "Tangkai" dan kepala yang berbentuk bola disebut F dan merupakan tempat sintesis ATP. Kompleks yang berbentuk bola pada ujung akhir F mengandung enam protein yang dapat dibagi menjadi dua jenis: tiga subunit α dan tiga subunit β), manakala bagian "tangkai" terdiri dari satu protein: subunit γ, dengan ujung tangkai menusuk ke dalam bola subunit α dan β. Baik subunit α dan β mengikat nukleotida, namun hanya subunit β yang mengkatalisis reaksi sintesis ATP. Di samping F pula terdapat sebuah subunit berbentuk batang yang menghubungakan subunit α dan β dengan dasar enzim.