يعتبر الأدينوسين ثلاثي الفوسفات ، أو ATP ، مصدر الطاقة الرئيسي في الخلايا. و مع ذلك ، يمكن أيضا تخزين الطاقة في التدرج الكهروكيميائي للأيون عبر غشاء البلازما ، و الذي يتم تحديده بواسطة عاملين: تدرجاته الكيميائية و الكهربائية.
ويعتمد التدرج الكيميائي على الاختلافات في وفرة المادة في الخارج مقابل داخل الخلية ، و ينساب من مناطق ذات تركيز ايوني مرتفع إلى منخفض. في المقابل ، يدور التدرج الكهربائي حول الشحنة الكهربائية للايون و الشحنات الإجمالية للبيئات داخل الخلايا وخارجها.
يتدفق التدرج الكهربائي لأيون موجب الشحنة من المناطق الموجبة إلى المناطق السالبة ، بينما يكون الاتجاه المعاكس صحيحاً بالنسبة للأيونات السالبة الشحنة. إنه العمل المشترك لهذه العوامل الكهربائية والكيميائية هو الذي يحدد الاتجاه النهائي للتدرج الكهروكيميائي. عندما يتحرك أيون على طول هذا المسار ، أسفل تدرجه الكهروكيميائي ، يتم تحرير الطاقة التي يمكنها بعد ذلك تفعيل عمليات بيولوجية متنوعة.