氧化磷酸化作用根据是否需要分子氧的参加，可分为呼吸链磷酸化和底物磷酸化。

底物磷酸化是指不需氧参加，只需要代谢物脱氢（氧化）及其分子内部所含能量重新分布，即刻生成高能磷酸键的作用。

底物由于脱氢、脱水等作用，使分子重排，分子内部能量重新分布而形成的高能磷酸键（或高能硫脂键）直接将能量转移给ADP(或GDP)形成ATP（或GTP)的过程。