1．ADP/ATP比值的影響
氧化磷酸化主要受細胞對能量需求的影響。細胞能量供應缺乏時，即ATP減少，ADP增加，ADP/ATP比值增大，氧化磷酸化速率加快，NADH迅速減少而NAD增多，促進三羧酸循環；反之，細胞內能量供應充足時，即ATP增加，ADP減少，ADP/ATP比值減少，氧化磷酸化速率減慢，NADH消耗減少，三羧酸循環減緩。ADP/ATP比值是調節氧化磷酸化的基本因素，這種反饋調節可使機體適應生理需要，合理利用能源。
2．甲狀腺素的調節
甲狀腺素能誘導細胞膜上Na-K-ATP酶的生成，使ATP分解為ADP的速度加快，線粒體中ADP/ATP比值增大，導致氧化磷酸化加強。由于ATP的合成和分解都增加，使機體耗氧量和產熱量都增加。所以甲狀腺功能亢進患者常出現基礎代謝率增高。
3．抑制劑的作用
一些化合物對氧化磷酸化有抑制作用，根據其作用部位不同分為兩類：
⑴呼吸鏈抑制劑：
這類抑制劑阻斷呼吸鏈上某一環節的電子傳遞。由于電子傳遞受阻，磷酸化反應也無法正常進行。如安眠藥異戊巴比妥（阿米妥）、植物毒素魚藤酮（常用作殺蟲劑）能阻斷NADH到Q之間的電子傳遞；一氧化碳和氰化物能與細胞色素氧化酶分子中的鐵離子結合，使其失去電子傳遞能力。
⑵解偶聯劑：
這類抑制劑不影響呼吸鏈的電子傳遞，而是解除氧化與磷酸化的偶聯作用，使氧化過程產生的能量不能生成ATP，而是以熱能的形式散發。如2，4-二硝基酚、雙香豆素等屬于解偶聯劑，感冒或患某些傳染病時體溫升高，是由于細菌或病毒產生的解偶聯劑所致。