L’ATP sintetàsi è un complesso di proteine enzimatiche costituenti specifici canali proteici localizzati sulle creste mitocondriali, nella membrana plasmatica dei batteri e sulle membrane tilacoidali dei cloroplasti.

L’ATP sintetasi funziona insieme alle adiacenti catene di trasporto degli elettroni, usando l’energia del gradiente di concentrazione degli ioni idrogeno per produrre ATP a partire da ADP e fosfato.

L’ATP sintetasi fornisce un passaggio attraverso il quale gli ioni idrogeno diffondono nella matrice mitocondriale o nello stroma dei cloroplasti