La théorie chimiosmotique de Peter Mitchell postule que l'intermédiaire entre les enzymes d'oxydoréduction libérant de l'énergie et le système de phosphorylation consommant de l'énergie est le potentiel membranaire généré par le pompage de protons par trois des complexes enzymatiques d'oxydoréduction. Cela nécessite un contrôle étroit de la perméabilité de la membrane interne, et des fuites ioniques croissantes dans la membrane interne conduisent au découplage.