De energie die direct betrokken is bij cellulair werk is adenosinetrifosfaat (ATP). ATP is een klein molecuul dat is samengesteld uit een adeninemolecuul bevestigd aan een ribosemolecuul en drie fosfaatgroepen. De energie in ATP wordt opgeslagen in de bindingen tussen de fosfaatgroepen, en wanneer deze bindingen worden verbroken, komt er energie vrij. Deze energie kan vervolgens door de cel worden gebruikt om werk uit te voeren, zoals het transporteren van materialen door celmembranen, het synthetiseren van eiwitten en het samentrekken van spieren.

ATP wordt in cellen geproduceerd via twee hoofdprocessen:glycolyse en oxidatieve fosforylatie. Glycolyse is het proces waarbij glucose, een suiker, wordt afgebroken tot pyruvaat, een molecuul met drie koolstofatomen. Dit proces vindt plaats in het cytoplasma van de cel en produceert een kleine hoeveelheid ATP. Oxidatieve fosforylering is het proces waarbij zuurstof wordt gebruikt om pyruvaat af te breken in kooldioxide en water. Dit proces vindt plaats in de mitochondriën van de cel en produceert een grote hoeveelheid ATP.

ATP is een essentieel molecuul voor cellen en is vereist voor alle cellulaire processen. Zonder ATP zouden cellen niet kunnen overleven.