I complessi di ATP sintasi si trovano nella membrana tilacoide e mitocondriale. I tilacoidi sono strutture a forma di disco all'interno della cellula vegetale che contengono clorofilla e altri pigmenti necessari per la fotosintesi.
L'ATP sintasi è un enzima che funziona con le proteine coinvolte nella catena di trasferimento degli elettroni nelle membrane. L'energia ricavata dalla catena di trasporto degli elettroni viene utilizzata per legare l'atomo di fosforo all'ADP per creare ATP che la cellula può utilizzare per l'energia. I complessi di ATP sintasi nelle membrane thylakoid creano ATP durante la fotosintesi, mentre i complessi nelle membrane mitocondriali creano ATP durante la respirazione aerobica, come spiegato dal Collin County Community College.