アデノシン三リン酸（ATP）は細胞の主要なエネルギー源と考えられています。しかし、エネルギーは細胞膜を通過するイオンの電気化学的勾配にも蓄えられており、この勾配は化学的勾配と電気的勾配の二要因より決定されます。
化学的勾配は、細胞内外の物質の存在量の違いに依存し、イオン濃度の高いところから低いところへ流れます。一方、電気的勾配は、イオンの電荷と、細胞内環境と細胞外環境における全体電荷から駆動されます。
正の電荷を持つイオンの電気的勾配は、正の領域から負の領域へと流れ、負の電荷を持つイオンはその逆になります。電気化学的勾配の最終的な方向を決めるのは、これら電気的あ要因と化学的な要因の複合作用です。イオンがこの電気化学的勾配に沿って移動すると、エネルギーが放出され、さまざまな生物学的過程の原動力となります。
