Det är en av de viktigaste energilagrande föreningarna i celler. Under det andra steget av fotosyntesen, känd som Calvin-cykeln eller ljusoberoende reaktioner, syntetiseras ATP genom fotofosforyleringsprocessen. Detta inträffar när ljusenergi används för att omvandla ADP (adenosin difosfat) till ATP.

Calvincykeln äger rum i kloroplasternas stroma och innebär en rad kemiska reaktioner som använder ATP och NADPH som produceras under fotosyntesens första steg (ljusberoende reaktioner) för att omvandla koldioxid (CO2) till organiska molekyler, som t.ex. glukos.

ATP fungerar som en universell energivaluta i celler, och dess nedbrytning genom hydrolys frigör energi som kan användas för att driva olika cellulära processer, inklusive metaboliska reaktioner, muskelsammandragningar och nervimpulsutbredning.