Гідроліз (руйнування під дією води) АТФ призводить до відщеплення від його молекули фосфату з утворенням АДФ (аденозиндифосфату) та виділення енергії. Від молекули АДФ може відокремитись ще один фосфат, внаслідок чого утворюється АМФ (аденозинмонофосфат) і також виділяється енергія.
Основна маса АТФ утворюється на мембранах мітохондрій в ході окисного фосфорилювання H-залежної АТФ-синтазою. Субстратне фосфорилювання АДФ не потребує участі мембранних ферментів, воно відбувається у цитоплазмі у процесі гліколізу або шляхом перенесення фосфатної групи з інших макроергічних сполук.
У клітці вона розщеплюється зазвичай до пірувату та цитозолу. Розщеплення АТФ відбувається зазвичай, у кілька стадій. Спочатку відокремлюється перша фосфатна група, і утворюється енергія та аденозин дифосфат. Якщо енергії все ще недостатньо, то відбувається повторне відділення з утворенням аденозину монофосфату та енергії.
АТФ утворюється в мітохондріях (це маленькі структурні компоненти будь-якої клітини, мітохондрія має власну ДНК!, як і ядро клітини!!, це високоорганізована структура). Ось чому захворювання з порушенням синтезу АТФ – Називаються мітохондріальні дисфункції. За добу в організмі утворюється 40 кг АТФ.