化学渗透是指借助跨膜电化学质子梯度(pH 及电位)来驱动像ATP 合成或分子逆浓度梯度跨膜等耗能过程,又称为化学渗透偶联。 ①电子传递从NADH开始，复合物Ⅰ将还原型的NADH氧化，释放出的两个电子和一个H+质子被NADH脱氢酶上的黄素单核苷酸(FMN)接受，同时从基质中摄取一个H+ 将FMN还原成FMNH2，NADH被氧化成NAD+重新进入TCA循环;

②FMNH2 将一对H+质子传递到膜间隙，同时将一对电子经铁硫蛋白(FeS)传递给Q池中的两个辅酶Q;

③两个辅酶Q得到电子后从基质中摄取两个H+被还原成两个半醌(QH);

④醌在内膜中通过扩散进行穿膜循环(醌循环)，两个半醌各从细胞色素b获得一个电子，并从基质中再摄取两个H+ 质子，形成两个全醌(QH2);

⑤当全醌扩散到内膜外侧时，便把两个电子传递给细胞色素c1，并向膜间隙释放一对H+ 质子，本身又被氧化成半醌;

⑥当半醌扩散到接近细胞色素b时，将携带的另两个电子传递给细胞色素b，并又向膜间隙释放一对H+，细胞色素b的一对电子又回到醌循环;

⑦细胞色素c1将接受的两个电子经细胞色素c和细胞色素氧化酶传递给氧，将氧还原成H2O;

⑧一对电子经呼吸链传递到氧时，共将基质中3对H+ 泵到膜间隙，从而使膜间隙的H+ 浓度高于基质， 因而在内膜的两侧形成了电化学梯度。这种电化学梯度可驱动H+ 通过ATP合酶复合物进入基质， 每通过2个H+ 可产生1个ATP。