Kemosmosis, protonların mitokondri zarlarındaki özel kanallardan pompalanmasıdır. Bu, protonların kendiliğinden hareket ettiği aşağı doğru bir proton gradyanı ile sonuçlanır. Elektronların bu hareketi, mitokondri tarafından, fosfat iyonlarını adenosin difosfata bağlamak için kullanılan ve hücrelerin ana enerji para birimi olan adenosin trifosfat yaratan enerji üretir.
Chemiosmosis, normal difüzyon eğilimlerine karşı çalışan, daha yüksek konsantrasyonlu bir alana hareket eden çıplak protonlar veya hidrojen çekirdekleri ile başlar. Bu nedenle, protonu hareket ettirmek için enerji kullanılmalıdır. Bu enerji bir elektron taşıma zincirinden gelir. Bu taşıma zinciri, elektronları elektron alıcılarından ardı ardına elektron donörlerine taşır. Negatif yüklerin bu hareketi, zinciri takip eden pozitif yüklü protonlar için çekicidir. Elektron taşınması bittiğinde, protonlar membran boyunca kendiliğinden daha düşük bir konsantrasyona doğru geri hareket etmeye başlar.
Chemiosmosis, kimyasal enerjiyi bir molekülden diğerine aktaran ve glukozdan ATP'ye kadar uzanan uzun bir dizi karmaşık kimyasal değişimin sonunda oluşur. Besin kaynağı bir şeker değil, bir yağ veya özellikle bir protein ise, ATP üretme süreci daha da karmaşıktır. Ancak, bu, dünyadaki her ökaryotun kullandığı yöntemdir.
