不是热能,虽然现在还未完全确认,但是实验证明与膜间隙和基质的质子浓度梯度有关,较为得到认可的假说是化学渗透理论.
现在较为认可的是化学渗透假说,此假说认为是有质子梯度引起ATP合成.它认为电子传递链像一个质子泵,电子传递过程中所释放的能量,可促使质子由线粒体基质移位到线粒体内膜外膜间空间形成质子电化学梯度,即线粒体外侧的H+浓度大于内侧并蕴藏了能量.当电子传递被泵出的质子,在H+浓度梯度的驱动下,通过F0F1ATP酶中的特异的H+通道或“孔道”流动返回线粒体基质时,则由于H+流动返回所释放的自由能提供F0F1ATP酶催化ADP与Pi偶联生成ATP.