电化学梯度被定义为跨膜的电荷和化学浓度的差异。例如，质子的抽运电子传递链对线粒体膜间空间产生电化学梯度。这些梯度的势能经常被用来执行生物过程化学渗透．在线粒体的情况下，能量是通过ATP合酶．