在生物代謝過程中出現的由磷酸脫水形成的磷酸鍵，其磷酸基團水解時，釋放的自由能有極大的差異。有些自由能的變化為-2000到-3000cal，如3-磷酸甘油、腺核苷酸等；另有一些如焦磷酸、乙酰磷酸、肌酸磷酸、磷酸烯醇式丙酮酸等磷酸化合物，每摩爾分子水解時，自由能的變化為-7000到-12000cal。根據這些實驗結果，生物化學上將后一類磷酸鍵稱為高能磷酸鍵，而具有高能磷酸鍵的化合物稱作高能磷酸化合物；相對地，前者被稱為低能磷酸鍵（以5000cal為界限），不具備高能磷酸鍵的分子被稱為低能磷酸化合物。