Энергия в клетках накапливается в виде высокоэнергетических молекул, основным из которых является аденозинтрифосфат (АТФ). АТФ состоит из аденозина и трех фосфатных групп. Энергия, необходимая для выполнения клеточных процессов, хранится в связи между фосфатными группами, особенно между второй и третьей фосфатными группами.
Когда клетке необходимо использовать энергию, АТФ гидролизуется до аденозиндифосфата (АДФ) и неорганического фосфата (Pi), что высвобождает энергию, которую клетки могут использовать для различных процессов, таких как синтез белков, транспорт веществ через мембраны, сокращение мышц и другие метаболические реакции.
Кроме АТФ, клетки могут также накапливать энергию в виде гликогена (в печени и мышцах) и жиров (в adipose ткани). Гликоген, представляя собой полимер глюкозы, может быть быстро расщеплен на глюкозу для получения энергии, тогда как жиры, которые в основном представляют собой триглицериды, могут быть использованы для длительного хранения энергии.