Bütün canlılar; hücre zarından bazı maddeleri geçirme, organik madde sentezi, hareket, sinirsel iletim, hücre bölünmesi, üreme gibi yaşamsal faaliyetleri gerçekleştirebilmek için enerjiye ihtiyaç duyar. İhtiyaç duyulan enerji, besinler yoluyla alınan karbonhidrat, yağ ve proteinlerde depolanmış kimyasal enerjinin hücrelerde solunumla açığa çıkarılması sonucunda üretilen adenozin trifosfat (ATP) molekülünden karşılanır. Organik besinlerin sentezi için gerekli olan enerji fotosentetik canlılarda güneş ışığı yardımıyla elde edilen ATP’den sağlanır.
ATP; azotlu organik bir baz olan adenin, beş karbonlu bir şeker olan riboz ve üç adet fosfat grubundan oluşur. Fosfat molekülleri arasında fosfat bağları vardır. Bir molekül ATP’nin hidrolizi sonucu adenozin difosfat (ADP) ve inorganik fosfat (Pi) ile serbest enerji açığa çıkar. Açığa çıkan enerji birçok canlılık faaliyeti için kullanılır.
ADP’ye bir fosfat grubunun bağlanması ile gerçekleşen ATP sentezine fosforilasyon adı verilir. ATP’nin yapımı enerji alan (endergonik), yıkımı ise enerji veren (ekzergonik) bir reaksiyondur. ATP’deki fosfat bağlarının koparılmasına defosforilasyon denir.
ATP hücre içinde depolanamaz, bu nedenle hücrede anında üretilip anında tüketilir. ATP bir hücreden diğerine aktarılamaz, her hücre ihtiyaç duyduğu ATP’yi kendisi üretir. ATP enerji birimi olmasının yanında hücrede RNA sentezine doğrudan katıldığından canlılar için önemlidir.