Waterstofionenpompen gebruiken ATP om waterstofionen door een membraan te transporteren, waardoor een protongradiënt ontstaat die cellulaire processen aandrijft. Deze pompen bevatten een eiwitkanaal dat de beweging van waterstofionen vergemakkelijkt. Het kanaal wordt gevormd door verschillende aminozuurresiduen die de binnenkant van het eiwit bekleden en een hydrofiele omgeving creëren voor de doorgang van waterstofionen. Deze residuen hebben functionele groepen die kunnen interageren met waterstofionen, waardoor ze door het membraan kunnen worden getransporteerd. De structuur van het kanaal zorgt voor het specifieke en efficiënte transport van waterstofionen, waardoor de pomp de protongradiënt in stand kan houden en cellulaire functies kan ondersteunen.