Les complexes ATP synthase sont situés dans les membranes thylakoïde et mitochondriale. Les thylakoïdes sont des structures en forme de disque à l'intérieur de la cellule végétale qui contiennent de la chlorophylle et d'autres pigments nécessaires à la photosynthèse.
L'ATP synthase est une enzyme qui travaille avec les protéines impliquées dans la chaîne de transfert d'électrons dans les membranes. L'énergie obtenue de la chaîne de transport d'électrons est utilisée pour lier l'atome de phosphore à l'ADP pour créer de l'ATP que la cellule peut utiliser comme énergie. Les complexes d'ATP synthase dans les membranes thylacoïdiennes créent de l'ATP pendant la photosynthèse, tandis que les complexes dans les membranes mitochondriales créent de l'ATP pendant la respiration aérobie, comme l'explique le Collin County Community College.