质子动力势proton-motive force，是电化学H+梯度，电子传递和质子泵送相偶联的结果。

生物系统中，蛋白质、脂肪和糖等能量物质在氧化阶段释放的能量以高能电子形式由NAD和FAD从底物中移出，这些电子由NADH和FADH2携带，借助内膜上呼吸链的电子传递能量给O2。电子在传递过程中能量放出，被用于质子H跨膜泵送，即将质子从线粒体基质逆浓度地跨膜运到膜间腔，从而在内膜两侧产生了一个电化学的H梯度。

根据“化学渗透假说”，当电子沿呼吸链传递时，所释放的能量将质子从内膜基质侧（M侧）泵至膜间隙（胞质侧或C侧），由于线粒体内膜对离子是高度不通透的，从而使膜间隙的质子浓度高于基质，在内膜的两侧形成pH梯度（△pH）及电位梯度（Ψ），两者共同构成电化学梯度（图7-12），即质子动力势（△P）。

△P=Ψ-(2.3RT/F)△pH

其中T为绝对温度，R为气体常数，F为法拉第常数。大量实验表明，当温度为25℃时△P=Ψ-59△pH，△P的值为220mV左右。