In una cellula eucariotica, la chemiosmosi ha luogo nei mitocondri o nei cloroplasti. Nei procarioti, ha luogo nella membrana cellulare. L'ATP, una fonte di energia utilizzata dalla cellula per svolgere molte delle sue funzioni, viene prodotta nel processo della chemiosmosi.
Il processo di chemiosmosi avviene attraverso una membrana biologica. Specificamente, coinvolge il movimento di ioni da un'area di concentrazione superiore a un'area in cui hanno una concentrazione inferiore. La chemiosmosi è possibile attraverso le proteine nella cellula note come proteine di trasporto. La membrana cellulare è permeabile ad alcuni ioni e non altri a causa di un gradiente protonico. Gli ioni idrogeno viaggiano attraverso la membrana cellulare attraverso la proteina di trasporto ATP sintasi.
