底物水平磷酸化是在被氧化物的底物上发生磷酸化作用即底物被氧化过程 中，形成某些高能磷酸化合物的中间产物，通过酶作用可使 ADP 生成 ATP。直接生成 ATP。 糖酵解第一次底物水平磷酸化：甘油酸-1，3-二磷酸和 ADP 在甘油酸磷酸激酶和镁离子的 作用下 ATP 和甘油酸-3-磷酸和 ATP。
电子传递体系磷酸化：当电子从 NADH 或 FADH2 经过呼吸链传递给氧形成水时， 同时伴有 ADP 磷酸化成 ATP。基本上看到有 NADH，NADPH 或 FADH2,FMNH2,就是电子 传递体系的磷酸化。这个例子很多：三羧酸循环中异柠檬酸氧化脱羧形成阿发酮戊二酸。