Ở tế bào eukaryote, quá trình chemiosmosis diễn ra trong ti thể hoặc lục lạp. Ở sinh vật nhân sơ, quá trình này diễn ra trong màng tế bào. ATP, một nguồn năng lượng được tế bào sử dụng để thực hiện nhiều chức năng của nó, được tạo ra trong quá trình chemiosmosis.
Quá trình chemiosmosis xảy ra qua màng sinh học. Cụ thể, nó liên quan đến sự di chuyển của các ion từ khu vực có nồng độ cao hơn đến khu vực có nồng độ thấp hơn. Chemiosmosis có thể xảy ra thông qua các protein trong tế bào được gọi là protein vận chuyển. Màng tế bào có thể thấm qua một số ion chứ không phải các ion khác do gradient proton. Các ion hydro di chuyển qua màng tế bào thông qua protein vận chuyển ATP synthase.
