Prootonite H+ ning elektronide ülekandmisel metabolismiradade (näiteks glükolüüsi ja tsitraaditükli) vaheühenditelt membraanseoseliste tsütokroomide abil tekib rakumembraani sise- ja väliskülje vahele elektrokeemiline gradient. Elektronid transporditakse terminaalsele elektronaktseptorile, milleks aeroobsetes tingimustes on hapnik, anaeroobsetes tingimustes aga näiteks nitraat. Elektronide transportimisel vabanenud energiat kasutatakse prootonite rakust väljapumpamiseks. Sel viisil tekkinud elektrokeemilist potentsiaali (laengu ja pH erinevust), mida nimetatakse ka prootonpotentsiaaliks (ingl. k. proton motive force) kasutatakse ATP genereerimiseks.