在原核生物中ATP是在细胞膜内膜上合成的。在真核生物中,主要在线粒体中合成;细胞质基质中也可合成ATP,就是糖酵解,有氧呼吸第一阶段过程的产物。绿色植物也可在叶绿体类囊体膜上合成ATP,但主要提供给光合作用。ADP也可与高能磷酸化合物反应生成ATP在细胞质基质中反应,动物体内是线粒体内发生氧化磷酸化,植物体内还有光合磷酸化,有时线粒体并不是最重要的产生场所,如北极罂粟。消耗场所有许多,基本的能量来源都是ATP。