腺嘌呤核苷三磷酸（简称三磷酸腺苷）是一种不稳定的高能化合物，由1分子腺嘌呤，1分子核糖和3分子磷酸基团组成。又称腺苷三磷酸，简称ATP。腺苷三磷酸（ATP adenosine triphosphate）是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成，水解时释放出能量较多，是生物体内最直接的能量来源。ATP的元素组成为：C、H、O、N、P，分子简式A-P~P~P，式中的A表示腺苷，T表示三个（英文的triple的开头字母T），P代表磷酸基团，“-”表示普通的磷酸键，“~”代表一种特殊的化学键，称为高能磷酸键（能量大于29.32kJ/mol的磷酸键称为高能磷酸键）。它有2个高能磷酸键，1个普通磷酸键。合成ATP的能量，对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，均来自于细胞进行呼吸作用释放的能量；对于绿色植物来说，除了呼吸作用之外，在进行光合作用时，ADP合成ATP还利用了光能。ATP在ATP水解酶的作用下离A（腺苷）最远的“~”（高能磷酸键）断裂，ATP水解成ADP+Pi（游离磷酸基团）+能量。ATP分子水解时，实际上是指ATP分子中高能磷酸键的水解。高能磷酸键水解时释放的能量多达30.54kJ/mol，所以说ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它能与ADP的相互转化实现贮能和放能，从而保证了细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP的途径主要有两条：一条是植物体内含有叶绿体的细胞，在光合作用的光反应阶段生成ATP；另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。
在ATP与ADP的转化中，ATP的第2个高能磷酸键位于末端，能很快地水解断裂，释放能量。同样，在提供能量的条件下，也容易加上第3个磷酸使ADP又转化为ATP。对于动物和人类来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自呼吸作用；对于绿色植物来说，ADP转化成ATP时所需要的能量，来自呼吸作用和光合作用。构成生物体的活细胞，内部时刻进行着ATP与ADP的相互转化，同时也就伴随有能量的释放和储存。因其是能量“携带”和“转运”者，生物学家形象地称ATP为“能量通货”。ATP的立体结构ATP可通过多种细胞途径产生，最典型的如在线粒体中通过氧化磷酸化由ATP合成酶合成，或者在植物的叶绿体中通过光合作用合成。ATP合成的主要能源为葡萄糖通过氧化分解释放的能量。每分子葡萄糖先在细胞质基质中产生2分子丙酮酸，最终在线粒体内膜中通过三羧酸循环产生最多36molATP。
相邻的磷上的氧负离子互斥，导致其键能低于一般的磷酸键。最里面那个没有氧负离子互斥，所以键能正常。水解分为两个步骤，断键吸热，然后结合成磷酸放热，磷酸键键能低意味着第一步吸的热少，而第二步放的热基本上一样，所以总体放的热就多了，所以叫“高能”。外面两个和最里面那个不一样的，外面两个是磷酸酐键，最里面那个是磷酸酯键，酸酯比酸酐稳定，所以酸酐水解放热多。一般化学物质的分解反应是放能过程，化和反应是吸收能量的过程！不过也不是绝对的！但是是普遍的！分解反应肯定牵扯到分子结构改变，化学结构分解电子的转移等等，你可以看看ATP的分子结构，最外面的两个是磷酸和磷酸结合，最里面的那个磷酸和腺苷结合，这就是不同，磷酸之间的结合是高能的，但也有其他形式的高能键！归根结底是分子结构！
