Η τριφωσφορική αδενοσίνη, ή ATP, λειτουργεί ως η κύρια πηγή ενέργειας ενός κυττάρου. Συχνά ονομάζεται μοριακή μονάδα νομίσματος, επειδή μπορεί να κρατήσει και να απελευθερώσει ενέργεια όταν το απαιτεί ένα κύτταρο. Η δομή του ΑΤΡ είναι απλή και βελτιστοποιημένη για μέγιστη απόδοση, ένα μόριο αδενοσίνης συν τρεις φωσφορικές ομάδες. Η ενέργεια συγκρατείται και απελευθερώνεται στους δεσμούς συγκρατώντας τις ομάδες φωσφορικών μεταξύ τους και στο μόριο της αδενοσίνης. Μια απελευθέρωση ενέργειας με απομάκρυνση μιας φωσφορικής ομάδας αποδίδει ADP ή διφωσφορική αδενοσίνη και η απομάκρυνση μιας περαιτέρω ομάδας φωσφορικών αποδίδει AMP, μονοφωσφορική αδενοσίνη.
Το AMP, το ADP και το ATP είναι όλα μόρια πλούσια σε ενέργεια, αλλά γενικά το ATP προτιμάται έναντι των άλλων δύο. Η τριφωσφορική αδενοσίνη είναι απαραίτητη για οποιαδήποτε κυτταρική διαδικασία που περιλαμβάνει ενεργή κίνηση άλλου μορίου. Η όσμωση, για παράδειγμα, δεν απαιτεί ATP επειδή το νερό ρέει φυσικά από μια πολύ συγκεντρωμένη κατάσταση σε μια λιγότερο συγκεντρωμένη κατάσταση. Η δραστηριότητα των μοριακών κινητήρων σε ορισμένους τύπους κυττάρων, από την άλλη πλευρά, απαιτεί την ενέργεια που αποθηκεύεται στο ΑΤΡ. Δεδομένου ότι κανένα ζωντανό πλάσμα δεν εξαρτάται πλήρως από τις παθητικές φυσικές διαδικασίες, όλα τα πλάσματα απαιτούν ATP για να τρέξουν τα κύτταρά τους.
Δεν παράγουν όλοι οι οργανισμοί την ίδια ποσότητα τριφωσφορικής αδενοσίνης, παρά το γεγονός ότι είναι απαραίτητο μόριο για τη ζωή. Το ATP συνήθως παράγεται μέσω της αναπνοής, η οποία περιλαμβάνει την εξαγωγή ενέργειας από μια εξωτερική πηγή, συχνά ένα κοινό σάκχαρο που ονομάζεται γλυκόζη. Οι οργανισμοί που χρησιμοποιούν αναερόβια αναπνοή, όπως ορισμένα βακτήρια, παράγουν περίπου 2 ΑΤΡ ανά μόριο γλυκόζης. Εκείνοι που χρησιμοποιούν αερόβια αναπνοή, όπως και οι άνθρωποι, παράγουν μεταξύ 32 και 36 ΑΤΡ ανά μόριο. Η αερόβια αναπνοή είναι πιο περίπλοκη, αλλά πιο αποτελεσματική, εξ ου και η υψηλή απόδοση ΑΤΡ.
Το συστατικό αδενοσίνης της τριφωσφορικής αδενοσίνης αποτελείται στην πραγματικότητα από δύο ξεχωριστά μόρια, συγκεκριμένα ένα σάκχαρο που ονομάζεται ριβόζη και μια βάση που ονομάζεται αδενίνη. Η αδενίνη που συνδέεται με τη ριβόζη δημιουργεί μια δομή που ονομάζεται νουκλεοζίτη, η οποία είναι διαφορετική από τα νουκλεοτίδια αδενίνης που βρίσκονται στο RNA και στο DNA. Ένα νουκλεοσίδιο είναι τα δύο τρίτα ενός νουκλεοτιδίου. Τα νουκλεοτίδια περιέχουν επίσης μια πρόσθετη φωσφορική ομάδα, η οποία είναι απαραίτητη για τον σχηματισμό μακριών αλυσίδων όπως φαίνεται στο RNA και στο DNA. Σε αντίθεση με τα νουκλεοτίδια, τα νουκλεοσίδια δεν μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους από μόνα τους και με αυτή τη λογική, τα μόρια ΑΤΡ δεν μπορούν να σχηματίσουν αλυσίδες.
Τρισεκατομμύρια μόρια τριφωσφορικής αδενοσίνης παράγονται καθημερινά στο ανθρώπινο σώμα και το σώμα μπορεί να παράγει περισσότερο από το βάρος του σε ΑΤΡ σε λιγότερο από 24 ώρες. Αυτό δεν προκαλεί αύξηση βάρους ή σωματική βλάβη επειδή τα περισσότερα μόρια ATP δημιουργούνται και χρησιμοποιούνται σε κλάσματα δευτερολέπτου. Κατά τη διάρκεια της ζωής ενός οργανισμού, το ATP είναι η κινητήρια δύναμη που διατηρεί το σώμα σε λειτουργία.