Elektrony pochodzące z NADH + H⁺ i FADH₂ są przenoszone przez zakotwiczone w błonie wewnętrznej mitochondrium składniki łańcucha oddechowego uszeregowano zgodnie (ze wzrastającą / z malejącą) elektroujemnością. Transport elektronów w łańcuchu kończy się, gdy zostaną one przekazane na (tlen/wodę/ dwutlenek węgla). W wyniku takiego uporządkowanego przepływu elektronów wzdłuż błony wewnętrznej mitochondriów uwolniona zostaje energia, która wykorzystywana jest do przepompowywania protonów w poprzek tej błony - ( z macierzy mitochondrialnej do przestrzeni międzybłonowej/ z przestrzeni międzybłonowej do macierzy mitochondrialnej). Łańcuch oddechowy umożliwia więc wytworzenie gradientu stężeń protonów, których energia jest następnie wykorzystywana do syntezy ATP.