Гідроліз (руйнування під дією води) АТФ призводить до відщеплення від його молекули фосфату з утворенням АДФ (аденозиндифосфату) та виділення енергії. Від молекули АДФ може відокремитися ще один фосфат, унаслідок чого утворюється АМФ (аденозинмонофосфат) і також виділяється енергія.
Під час гідролізу молекули АТФ відбувається відокремлення одного залишку фосфорної кислоти й утворюється аденозиндифосфат (АДФ).
В організмі АТФ синтезується шляхом фосфорилювання АДФ: АДФ + H3PO4 + енергія → АТФ + H2O.