在生物體內能量的轉換和傳遞中，ATP是一種關鍵的物質。生物體的一切生命活動都離不開ATP。ATP是生物體內直接供給可利用能量的物質，是細胞內能量轉換的“中轉站”。各種形式的能量轉換都是以ATP為中心環節的。生物體內由于有各種酶作為生物催化劑，同時又有細胞中生物膜系統的存在，因此，ATP中的能量可以直接轉換成其他各種形式的能量，用于各項生命活動。這些能量形式主要有以下幾種：
機械能
生物體內的細胞以及細胞內各種結構的運動都在做機械功，所消耗的就是機械能。例如，纖毛和鞭毛的擺動、肌細胞的收縮、細胞分裂期間染色體的運動等，都是由ATP提供能量來完成的。
電能
生物體內神經系統傳導沖動和某些生物能夠產生電流,所做的電功消耗的就是電能。電能也是由ATP所提供的能量轉換而成的。
滲透能
細胞的主動運輸是逆濃度梯度進行的，物質過膜移動所做的功消耗了能量，這些能量叫做滲透能，滲透能也來自ATP。
化學能
生物體內物質的合成需要化學能，小分子物質合成大分子物質時，必須有直接或間接的能量供應。另外，物質在分解的開始階段，也需要化學能來活化成能量較高的物質(如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖)。在生物體的物質代謝中，可以說到處都需要由ATP轉換的化學能來做化學功。
光能
目前關于生物發光的生理機制還沒有完全弄清楚，但是已經知道，用于發光的能量仍然直接來源于ATP。
熱能
生物體內的熱能，來源于有機物的氧化分解。大部分的熱能通過各種途徑向外界環境散發，只有一小部分熱能用于維持細胞或恒溫動物的體溫。通常情況下，熱能的形成往往是細胞能量轉換和傳遞過程中的副產品。