ATP produseres i mitokondriene gjennom cellulær respirasjon, hvor organiske molekyler som glukose brytes ned og energien som frigjøres blir fanget og lagret i form av ATP. Hvert ATP-molekyl inneholder to fosfatbindinger med høy energi som, når de er ødelagte, frigjør energi som kan brukes til å drive endergoniske reaksjoner, inkludert de som er involvert i syntese og andre energikrevende prosesser.
Siden ATP er hydrolysert til ADP (adenosin -difosfat), utnyttes den frigitte energien for å drive forskjellige cellulære aktiviteter. Under proteinsyntese brukes for eksempel ATP for å forlenge den voksende polypeptidkjeden ved å katalysere tilsetning av aminosyrer til kjeden. Tilsvarende gir ATP ved nukleinsyresyntese energi for polymerisasjon av nukleotider under DNA og RNA -syntese.
Derfor fungerer ATP som den mest direkte og lett tilgjengelige energikilde som dyreceller bruker for syntesematerialer og andre energikrevende prosesser i cellen.