En föreslagen mekanism för oxidativ fosforylering i mitokondrierna och kloroplasten som kräver att (1) elektrontransporten ordnas över mitokondrie- eller kloroplastmembranet så att protoner transporteras vektoriskt till dess yttre yta, (2) att ATP-syntesen ordnas i membranet så att protongradienten kan användas för att driva ATP-syntesen, och (3) att mitokondrie- eller kloroplastmembranet är ogenomträngligt för protoner och definierar ett osmotiskt isolerat utrymme. Elektrontransportkedjan består omväxlande av väteatombärare och elektronbärare, så att överföringen från de förstnämnda till de sistnämnda gör det möjligt att frigöra protoner och transportera dem vektoriellt genom mitokondrie- eller kloroplastmembranet. Eftersom protontransporten inte åtföljs av en motsvarande transport av elektroner genom membranet genererar den inte bara en kemisk potential (pH) utan också en elektronpotential (), och de två tillsammans kallas för protonmotivkraft. (se även kemisk kopplingshypotes; konformationshypotes; elektrokemisk gradient; P:O-förhållande; protonmotivkraft)

.