Mecanism propus de fosforilare oxidativă în mitocondrie și cloroplast care necesită (1) transportul de electroni care trebuie să fie aranjat de-a lungul membranei mitocondriale sau cloroplastice astfel încât protonii să fie transportați vectorial la suprafața sa exterioară, (2) ca sinteza ATP să fie dispusă în membrană astfel încât gradientul de protoni să poată fi utilizat pentru a conduce sinteza ATP și (3) ca membrana mitocondrială/cloroplastului să fie impermeabilă la protoni și să definească un spațiu izolat osmotic. Lanțul de transport al electronilor este compus alternativ din purtători de atomi de hidrogen și purtători de electroni, astfel încât transferul de la primii la cei din urmă permite eliberarea de protoni și transportul vectorial al acestora de-a lungul membranei mitocondriale sau a cloroplastului. Deoarece transportul de protoni nu este însoțit de un transport echivalent de electroni prin membrană, acesta generează nu numai un potențial chimic (pH), ci și un potențial electronic (), iar cele două împreună sunt denumite forța motrice a protonilor. (vezi și ipoteza cuplării chimice; ipoteza conformațională; gradient electrochimic; raport P:O; forță motrice a protonilor)

.