ATP合酶(ATP synthase)廣泛分布于線粒體內膜,葉綠體類囊體,異養菌和光合菌的質膜上,參與氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜質子動力勢的推動下合成ATP。分子結構由突出于膜外的F1親水頭部和嵌入膜內的Fo疏水尾部組成。