অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন বলতে এক প্রকারের ফসফরিলেশনকে বোঝায় যা এটিপি উৎপাদনের জন্য বৈদ্যুতিন পরিবহন চেইন থেকে মুক্তি পাওয়া শক্তি ব্যবহার করে। এটি ইউক্যারিওটসে মাইটোকন্ড্রিয়া অভ্যন্তরীণ ঝিল্লি পাওয়া যায়। প্রোকারিওটিসে, অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন প্লাজমা ঝিল্লিতে ঘটে। গ্লাইকোলাইসিস, ক্রেবস চক্র এবং ফ্যাটি অ্যাসিড চক্রের মধ্যে গঠিত NADH এবং FADH 2 এর মতো উচ্চ শক্তির অণুগুলি বৈদ্যুতিন পরিবহন শৃঙ্খলে ফিরে জারিত হয়। এই অণুগুলির দ্বারা প্রকাশিত শক্তি অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশনে এটিপি প্রজন্মের জন্য ব্যবহৃত হয়। অক্সিডেটিভ ফসফোরিলেশন কেবল বায়বীয় শ্বসনে ঘটে। এটি গ্লুকোজের প্রতি এক অণুতে 26 এটিপি উৎপাদন করে।