L'energia direttamente coinvolta nel lavoro cellulare è l'adenosina trifosfato (ATP). L'ATP è una piccola molecola composta da una molecola di adenina attaccata a una molecola di ribosio e tre gruppi fosfato. L'energia nell'ATP è immagazzinata nei legami tra i gruppi fosfato e quando questi legami vengono rotti viene rilasciata energia. Questa energia può quindi essere utilizzata dalla cellula per eseguire lavori, come trasportare materiali attraverso le membrane cellulari, sintetizzare proteine ​​e contrarre i muscoli.

L'ATP viene prodotto nelle cellule attraverso due processi principali:glicolisi e fosforilazione ossidativa. La glicolisi è il processo di scomposizione del glucosio, uno zucchero, in piruvato, una molecola a tre atomi di carbonio. Questo processo avviene nel citoplasma della cellula e produce una piccola quantità di ATP. La fosforilazione ossidativa è il processo che utilizza l'ossigeno per scomporre il piruvato in anidride carbonica e acqua. Questo processo avviene nei mitocondri della cellula e produce una grande quantità di ATP.

L'ATP è una molecola vitale per le cellule ed è necessaria per tutti i processi cellulari. Senza ATP le cellule non sarebbero in grado di sopravvivere.