ATP是细胞内的主要磷酸载体，ATP作为细胞的主要供能物质参与体内的许多代谢反应，还有一些反应需要UTP或CTP作供能物质，如UTP参与糖元合成和糖醛酸代谢，GTP参与糖异生和蛋白质合成，CTP参与磷脂合成过程，核酸合成中需要ATP、CTP、UTP和GTP作原料合成RNA，或以dATP、dCTP、dGTP和dTTP作原料合成DNA.
作为供能物质所需要的UTP、CTP和GTP可经下述反应再生：
UDP+ATP→UTP+ADP
GDP+ATP→GTP+ADP
CDP+ATP→CTP+ADP
dNTP由dNDP的生成过程也需要ATP供能：
dNDP+ATP→dNTP+ADP
