ATP synthase là một enzym hoạt động như một chất xúc tác để hình thành adenosine triphosphate (ATP). Điều này xảy ra khi adenosine diphosphate (ADP) được phosphoryl hóa với phosphate vô cơ bằng cách sử dụng một số dạng năng lượng.
ATP chứa ba vòng phốt phát, một đường ribose và một vòng adenin. Hầu hết các sinh vật sử dụng nó như một hình thức truyền năng lượng chính trong tế bào. ATP cũng nằm trong axit nucleic, nơi nó được sử dụng trong quá trình phiên mã và sao chép DNA. Các loại tế bào khác nhau cũng sử dụng ATP để quang hợp, oxy hóa beta, đường phân và hô hấp kỵ khí. Nó liên tục được tổng hợp bởi ATP synthase và do đó có tốc độ luân chuyển cao trong tế bào.