底物水磷酸化，底物分子中的能量直接以高能鍵形式轉移給ADP生成ATP，這個過程稱為底物水磷酸化，這一磷酸化過程在胞漿和線粒體中進行。氧化磷酸化，氧化和磷酸化是兩個不同的概念。

體內ATP生成有兩種方式

(一)底物水磷酸化(substrate level phosphorylation)底物分子中的能量直接以高能鍵形式轉移給ADP生成ATP，這個過程稱為底物水磷酸化，這一磷酸化過程在胞漿和線粒體中進行

(二)氧化磷酸化(oxidative phosphorylation)氧化和磷酸化是兩個不同的概念。氧化是底物脫氫或失電子的過程，而磷酸化是指ADP與Pi合成ATP的過程。在結構完整的線粒體中氧化與磷酸化這兩個過程是緊密地偶聯在一起的，即氧化釋放的能量用于ATP合成，容這個過程就是氧化磷酸化，氧化是磷酸化的基礎，而磷酸化是氧化的結果。

機體代謝過程中能量的主要來源是線粒體，既有氧化磷酸化，也有底物水磷酸化，以前者為主要來源。胞液中底物水磷酸化也能獲得部分能量，實際上這是酵解過程的能量來源。對于酵解組織、紅細胞和組織相對缺氧時的能量來源是十分重要的。