Complexele ATP sintaza sunt localizate in membranele thylakoid si mitocondrial. Tylakoidul sunt structuri in forma de disc in interiorul celulei de plante care contin clorofila si alte pigmenti necesare pentru fotosinteza.
Sinteza ATP este o enzimă care funcționează cu proteinele implicate în lanțul de transfer de electroni în membrane. Energia obținută din lanțul de transport al electronilor este utilizată pentru a lega atomul de fosfor la ADP pentru a crea ATP pe care celula poate să o utilizeze pentru energie. Complexele de sinteza ATP din membranele tilacoide creează ATP în timpul fotosintezei, în timp ce complexele din membranele mitocondriale creează ATP în timpul respirației aerobe, după cum explică Collin Community Community College.