化学渗透是离子沿电化学梯度通过选择性渗透膜进行的移动。在细胞呼吸的环境中，它是指质子通过ATP 合酶的扩散。该过程通过氧化磷酸化与ATP的生成相耦合。如果电化学梯度由于任何原因被破坏，则电子传输链将停止。

不同的电子载体产生不同量的ATP。平均而言，每个NADH 分子产生 3 个 ATP 分子，每个 FADH₂分子产生 2 个 ATP 分子。