化学渗透假说的主要内容：电子传递链各组分在线粒体内膜中不对称分布,当高能电子沿其传递时,所释放的能量将H+从基质泵到膜间隙,形成H+电化学梯度.在这个梯度驱使下,H+穿过ATP合成酶回到基质,同时合成ATP,电化学梯度中所蕴藏的能量储存到ATP的高能磷酸键.电子及质子通过呼吸链上电子载体和氢载体的交替传递,在线粒体内膜上形成3次回路,导致3对H+抽提至膜间隙,生成3个ATP分子.