ETZ yoluyla e- nakli ile açığa çıkan serbest enerjinin, ATP üretiminde nasıl kullanıldığını açıklar. İç mitokondri zarı yoluyla, matriksten membranlar arası boşluğa e- transportu olurken beraberinde proton transportu da olur. Bo olay sonucunda iç mitokondri zarı boyunca bir elektriksel gradient ve pH gradienti oluşur. Bu proton gradienti ile ortaya çıkan enerji ATP sentezini sağlamaya yeterlidir. ATP sentetaz enzim kompleksi (V. kompleks), ETZ tarafından yaratılan proton gradientinin enerjisini kullanarak ATP sentezler (enzimin aynı zamanda ATPaz aktivitesi de vardır). Kemiozmotik hipoteze göre, protonlar iç mitokondri zarının sitozolik yüzüne tansfer edildikten sonra, ATP sentetaz molekülünün içindeki bir kanaldan geçerek tekrar mitokondriyal matrikse girerler, bu sırada pH ve elektriksel gradientler değiştirilerek, ADP + Pi ' den ATP sentezlenir
.
