氧化磷酸化是细胞内生成ATP（三磷酸腺苷）的一个关键过程，它主要发生在真核细胞的线粒体内。具体而言，在线粒体的内膜上存在有电子传递链和ATP合成酶两种重要的结构，它们共同参与了氧化磷酸化的全过程。
首先，通过糖酵解、丙酮酸氧化以及三羧酸循环等代谢途径产生的高能电子载体NADH（还原型烟酸胺腺嘌呤二核苷酸）和FADH2（黄素腺嘌呤二核苷酸的还原形式），将它们所携带的电子传递给线粒体内膜上的电子传递链。这一过程中，电子沿着一系列递电子体逐步向下游转移，同时伴随着质子从线粒体基质被泵送到内外膜之间的空间，形成跨膜电化学梯度。
当这个浓度差达到一定程度时，质子会通过内膜上的一种特殊蛋白质复合物——ATP合成酶（也称为F1-F0 ATPase）返回到线粒体基质。在这个过程中，质子流的动能被用来驱动ATP合成酶旋转，促使ADP（二磷酸腺苷）与无机磷结合生成ATP分子。
因此，氧化磷酸化不仅是一个能量转换过程，也是细胞内物质代谢和能量供应的重要机制之一，在维持生命活动方面发挥着至关重要的作用。
