Termen används framför allt i biokemiska sammanhang. I tre huvudtyper av reaktioner innebär fosforyleringen en nybildning av s.k. energirika fosfatbindningar, nämligen i oxidativ fosforylering (andningskedjefosforylering), substratnivåfosforylering och fotofosforylering. Oxidativ fosforylering och fotofosforylering ger i allmänhet upphov till adenosintrifosfat (ATP) och förklaras med Mitchells kemiosmotiska teori. Denna innebär