ATPの燐酸のうち、端の二つは不安定であり、加水分解してエネルギーを放出できる。

実際の生物における反応では、酵素によって端の燐酸を一つ切り離してADPになる際にエネルギーを放出する。
このADPは更に端の燐酸を切り離してAMPになりエネルギーを放出できる。一度に二つの燐酸(ピロ燐酸という)を切り離すことも可能である。
また逆に、エネルギーを使ってADPやAMPに燐酸を結合し、ATPを作ることも可能である。
このように、ATPはエネルギーを蓄積したり供給したりする重要な働きを持った分子であり、エネルギーの貨幣(energy currency)とも呼ばれる。