ATP folosește energie liberă creată prin hidroliză pentru a conduce reacțiile endergonice prin fosforilare. Procesul de fosforilare implică transferul fosfatului ATP la o proteină sau o moleculă, cum ar fi pompa de sodiu-potasiu. Transferul este considerat o reacție endergonică deoarece pompa de proteine absoarbe energia din ATP.
Procesul începe cu o reacție exergică, deoarece energia este eliberată de ATP prin hidroliză. O proteină celulară, cum ar fi pompa de sodiu-potasiu, folosește această energie pentru a mișca ioni pe o membrană celulară, condusă de fosforilare. În acest exemplu, trei ioni de sodiu sunt îndepărtați din celulă, în timp ce doi ioni de potasiu sunt mutați în celulă. Acest întreg proces este denumit cuplaj de energie deoarece o reacție exergică are în final o reacție endergonică. Un alt exemplu de cuplare energetică implică ATP și glucoza. În metabolism, energia din ATP fosforilează glucoza, ceea ce permite glucozei să funcționeze cu enzime. Odată ce este fosforilat, glucoza este transformată în fructoză cu ajutorul enzimelor. Acest proces implică de asemenea cuplarea energetică, deoarece reacția exergică a ATP conduce la fosforilarea glucozei, o reacție endergonică.ATP folosește cuplarea de energie deoarece este o moleculă extrem de instabilă. Dacă ATP nu este utilizat în cuplajul energetic, energia liberă generată de hidroliză se pierde din mediul înconjurător sub formă de căldură.