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(lián)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。