Phức hợp ATP synthase nằm trong màng thylakoid và ty thể. Thylakoid là cấu trúc hình đĩa bên trong tế bào thực vật có chứa chất diệp lục và các sắc tố khác cần thiết cho quá trình quang hợp.
ATP synthase là một enzym hoạt động với các protein liên quan đến chuỗi truyền điện tử trong màng. Năng lượng thu được từ chuỗi vận chuyển điện tử được sử dụng để liên kết nguyên tử phốt pho với ADP để tạo ra ATP mà tế bào có thể sử dụng để làm năng lượng. Các phức hợp ATP synthase trong màng thylakoid tạo ra ATP trong quá trình quang hợp, trong khi các phức hợp trong màng ty thể tạo ra ATP trong quá trình hô hấp hiếu khí, theo giải thích của Đại học Cộng đồng Hạt Collin.
