Adenozynotrifosforan lub ATP jest uważany za podstawowe źródło energii w komórkach. Jednak energia może być również magazynowana w gradientzie elektrochemicznym jonu przez błonę plazmatyczną, który jest determinowany przez dwa czynniki: jego gradienty chemiczne i elektryczne.

Gradient chemiczny opiera się na różnicach w obfitości substancji na zewnątrz i wewnątrz komórki i przepływa z obszarów o wysokim i niskim stężeniu jonów. W przeciwieństwie do tego, gradient elektryczny obraca się wokół ładunku elektrycznego jonu i ogólnych ładunków środowiska wewnątrzkomórkowego i zewnątrzkomórkowego.

Gradient elektryczny jonu naładowanego dodatnio przepływa z obszarów dodatnich do ujemnych, podczas gdy odwrotnie jest w przypadku jonów naładowanych ujemnie. To właśnie połączone działanie tych czynników elektrycznych i chemicznych określa ostateczny kierunek gradientu elektrochemicznego. Kiedy jon porusza się po tej ścieżce, w dół swojego gradientu elektrochemicznego, uwalniana jest energia, która może następnie zasilać różne procesy biologiczne.