ATP se produkuje v mitochondriích prostřednictvím buněčného dýchání, kde se rozkládají organické molekuly, jako je glukóza, a uvolněná energie je zachycena a uložena ve formě ATP. Každá molekula ATP obsahuje dvě vysokoenergetické fosfátové vazby, které, když je rozbitá, uvolňuje energii, kterou lze použít k řízení engonických reakcí, včetně těch, které se podílejí na syntéze a jiných energeticky náročných procesech.
Protože je ATP hydrolyzován na ADP (adenosin difosfát), uvolněná energie je využita tak, aby řídila různé buněčné aktivity. Například během syntézy proteinů se ATP používá k prodloužení rostoucího polypeptidového řetězce katalyzováním přidání aminokyselin do řetězce. Podobně v syntéze nukleových kyselin poskytuje ATP energii pro polymeraci nukleotidů během syntézy DNA a RNA.
ATP proto slouží jako nejpřímější a nejvíce dostupný zdroj energie, který zvířecí buňky používají pro syntézní materiály a další procesy vyžadující energii v buňce.