光合磷酸化作用（photophosphorylation）

2NADP⁺+2ADP+2Pi+2H₂O→

2NADPH+2H⁺+2ATP+O₂

　　高等植物光合作用中形成的ATP，主要来自非循环式光合磷酸化。

　　其作用机理目前仍多以化学渗透学说解释，该学说认为在电子传递和ATP形成之间起偶联作用的是膜内外之间存在质子电动势梯度。在光合链中主要通过质体醌（PQ）的氧化还原过程可以造成类囊体膜内外pH差（见PQ），又因为膜内正电荷高于膜外，在膜内外也存在电势差。因此，在膜内外之间也存在质子电动势梯度，由于这种势差的存在，因而再次驱使质子由膜内通过膜向膜外流动，当质子通过膜上的CF₀及CF₁（分别相当线粒体中F₀及F₁）向膜外移动时，发生磷酸化作用，即催化ADP与Pi形成ATP。