ATP sintaza je encim, ki proizvaja ATP in sintetizira ATP iz ADP .** Mehanizem sinteze ATP je prvi predlagal Peter Mitchell, ki je v zgodnjih šestdesetih letih 20. stoletja domneval, da je bila sinteza ATP dosežena z ustvarjanjem protonskega gradienta, ki nastane, ko protone črpa skozi notranjo membrano proti periplazmatskemu prostoru s pomočjo z membrano vezano dihalno verigo. Predlagal je dvofazni mehanizem, znan kot Mitchellov mehanizem ali kemiosmoza.