Przepływ elektronów przez łańcuch transportu elektronów w błonie tylakoidu umożliwia przeniesienie jonów H⁺ ze stromy do wnętrza tylakoidu, co prowadzi do powstania gradientu protonowego. W celu wyrównania stężeń protonów po obu stronach błony tylakoidu, jony H+ przepływają z powrotem do stromy, napędzając tym samym syntazę ATP katalizującą reakcję wytwarzania ATP z ADP i fosforanu nieorganicznego Pi.