氧化磷酸化是细胞内产生能量的一种重要方式，主要发生在真核细胞线粒体的内膜上，以及原核细胞的质膜或其衍生结构中。这个过程中，电子通过一系列载体（如NADH和FADH2）传递给氧气形成水，同时伴随着ATP（三磷酸腺苷）的生成。简而言之，氧化磷酸化可以分为两个主要部分：电子传递链和ATP合成。
1. 电子传递链：在这个过程中，高能电子从还原型辅酶NADH或FADH2开始，通过一系列载体蛋白复合物（通常称为复合体I、II、III和IV）逐步传递给最终的电子受体氧气。每个载体都具有不同的氧化还原电位，这使得电子能够沿着这条链向下流动，直至与氧气结合形成水。
2. ATP合成：随着电子在电子传递链中的转移，部分能量被用来将质子（H ）从线粒体内膜的一侧泵到另一侧，从而建立了一个跨膜的质子浓度梯度。当质子通过ATP合成酶返回线粒体基质时，其流动所释放的能量用于催化ADP（二磷酸腺苷）和无机磷（Pi）结合生成ATP。

氧化磷酸化是细胞呼吸过程中的关键步骤之一，它不仅为细胞提供了大部分所需的能量，还参与了其他重要的生理活动，如钙离子稳态调节、细胞凋亡等。