.png)
Oksidacijska fosforilacija je metabolički put koji koristi energiju oslobođenu oksidacijom hranjivih tvari za sintezu adenozin trifosfata (ATP). Gotovo svi aerobni organizmi koriste oksidacijsku fosforilaciju za proizvodnju energije, zato što je to najučinkovitiji metabolički put za proizvodnju visokoenergetskih molekula kao što je ATP. Alternativni metabolički putovi kao fermentacija ili glikoliza daleko su manje učinkoviti.
Tijekom oksidacijske fosforilacije, elektroni se prenose od molekula koje služe kao elektron donori na molekule elektron akceptore kao kisik u nizu redoks reakcija. Redoks reakcije oslobađaju energiju koja se koristi za sintezu ATP-a. Redoks reakcije se kod eukariota odvijaju na unutarnjoj membrani mitohondrija dok se kod prokariota odvijaju na unutarnjim staničnim membranama. Oksidacijska fosforilacija se mora uvijek odvijati na membranama budući da se nastali gradijent protona između dva stanična prostora koristi kao pokretačka sila za sintezu ATP-a.
Prvi dio oksidacijske fosforilacije čini niz povezanih enzima koji nose naziv "lanac prijenosa elektrona". U eukariota taj je lanac sastavljen od pet proteinskih sustava, dok se kod prokariota može naći mnoštvo različitih enzima u raznim kombinacijama. Energijom oslobođenom od elektrona, koji prolaze kroz navedeni enzimski sklop, dolazi do prijenosa protona kroz unutarnju mitohondrijsku membranu u procesu poznatom kao "kemiosmoza".