В організмі АТФ синтезується шляхом фосфорилювання АДФ: АДФ+H3PO4 + Енергія → АТФ + H2O.
Енергія АТФ виділяється при гідроліз молекули ферментами аденозинтрифосфатазами; вона витрачається на вчинення м'язового скорочення, зміну форми і руху клітин або їх органел, на перенесення речовин та іонів проти градієнта концентрації (активний транспорт), для виробництва електрич.
При окислювальному фосфорилювання відбувається перенесення електронів від сполук-донорів до сполук-акцепторів в ході окислювально-відновних реакцій. У ході цих реакцій виділяється енергія, яка далі запасається у вигляді АТФ.
АТФ утворюється у мітохондріях (це маленькі структурні компоненти будь-якої клітини, мітохондрія має власну ДНК!, як і ядро клітини!!, це високоорганізована структура). Ось чому захворювання з порушенням синтезу АТФ – Називаються мітохондріальні дисфункції. За добу в організмі утворюється 40 кг АТФ.