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。