Adenozin trifosfat, enerjiye ihtiyaç duyan hemen hemen tüm işlemler için hücrelere enerji sağlayan moleküldür. Enerji, fosfat gruplarını molekülden kaldırarak üretilir.
Her hücre ATP içerir. Bu enerji bakımından zengin molekül, hem hücrenin hem de çekirdeğinin matrisinde bulunur.
Yiyecekler glukoz moleküllerine ayrılır. Hücrelerin mitokondrilerinde glikozun yakılmasıyla, ATP'yi adenozin difosfat ve serbest fosfat moleküllerinden yapmak için enerji serbest bırakılır. Bu sürece glikoliz denir. ATP molekülleri kullanılırken, ADP molekülüne bir fosfat grubu eklenerek mitokondride daha çok üretilir. Bu Krebs döngüsünün önemli bir parçasıdır.
ATP molekülü, birbirine bağlanmış ve DNA'da da bulunan bir adenin molekülüne bağlanmış üç fosfat grubu içerir. Her fosfat grubunun ATP'den ayrılmasının kimyasal reaksiyonu enerji verir. En önemli bağ, ikinci ve üçüncü fosfat grupları arasındadır. Üçüncü fosfat grubunun çıkarılması işlemi, mol başına 7.3 kilokalori verir. Ek enerji gerektiğinde, adenosin monofosfat elde etmek için başka bir fosfat grubunun ADP'den ayrılması daha fazla enerji sağlar; bununla birlikte, bu reaksiyon ATP'den bir fosfat almaktan daha az enerji verir.