Adenozin trifosfat ali ATP deluje kot glavni vir energije v celici. Pogosto se imenuje molekularna enota valute, ker lahko zadrži in sprosti energijo, ko jo celica zahteva. Struktura ATP je preprosta in optimizirana za maksimalno učinkovitost, molekula adenozina plus tri fosfatne skupine. Energija se zadrži in sprošča v vezi, ki držijo fosfatne skupine med seboj in z molekulo adenozina. Sprostitev energije z odstranitvijo ene fosfatne skupine povzroči ADP ali adenozin difosfat, odstranitev druge fosfatne skupine pa AMP, adenozin monofosfat.
AMP, ADP in ATP so vse energijsko bogate molekule, a na splošno ima ATP prednost pred ostalima dvema. Adenozin trifosfat je potreben za vsak celični proces, ki vključuje aktivno gibanje druge molekule. Osmoza, na primer, ne potrebuje ATP, ker voda naravno teče iz visoko koncentriranega stanja v manj koncentrirano stanje. Po drugi strani pa aktivnost molekularnih motorjev v določenih vrstah celic zahteva energijo, shranjeno v ATP. Ker nobeno živo bitje ni popolnoma odvisno od pasivnih naravnih procesov, vsa bitja potrebujejo ATP za delovanje svojih celic.
Vsi organizmi ne proizvajajo enake količine adenozin trifosfata, čeprav je bistvena molekula za življenje. ATP se običajno tvori z dihanjem, ki vključuje črpanje energije iz zunanjega vira, pogosto običajnega sladkorja, imenovanega glukoza. Organizmi, ki uporabljajo anaerobno dihanje, kot nekatere bakterije, ustvarijo približno 2 ATP na molekulo glukoze. Tisti, ki uporabljajo aerobno dihanje, kot ljudje, ustvarijo med 32 in 36 ATP na molekulo. Aerobno dihanje je bolj zapleteno, vendar učinkovitejše, zato ima visok donos ATP.
Adenozinska komponenta adenozin trifosfata je dejansko sestavljena iz dveh ločenih molekul, in sicer sladkorja, imenovanega riboza, in baze, imenovane adenin. Adenin, vezan na ribozo, ustvari strukturo, imenovano nukleozid, ki se razlikuje od adenin nukleotidov, ki jih najdemo v RNA in DNK. Nukleozid je dve tretjini nukleotida; nukleotidi vsebujejo tudi dodatno fosfatno skupino, ki je bistvena za tvorbo dolgih verig, kot jih vidimo v RNA in DNK. V nasprotju z nukleotidi se nukleozidi ne morejo povezati sami in po tej logiki molekule ATP ne morejo tvoriti verig.
V človeškem telesu se vsak dan proizvede trilijone molekul adenozin trifosfata in telo lahko proizvede več kot svojo težo v ATP v manj kot 24 urah. To ne povzroča povečanja telesne mase ali telesne poškodbe, ker se večina molekul ATP ustvari in uporabi v delčku sekunde. Skozi celotno življenjsko dobo organizma je ATP gonilna sila, ki ohranja delovanje telesa.