在ATP水解酶的作用下，ATP中遠離A的高能磷酸鍵水解，釋放出其中的能量，同時生成ADP和Pi；在ATP合成酶的作用下，ADP接受能量與一個Pi結合轉化成ATP。

ATP與ADP相互轉變的反應是不可逆的，反應式中物質可逆，能量不可逆。

ADP和Pi可以迴圈利用，所以物質可逆；但是形成ATP時所需能量絕不是ATP水解所釋放的能量，所以能量不可逆。

下面，我們將簡單來闡述一下這二者的性質和轉換條件。

ATP全名為腺嘌呤核苷三磷酸，又簡稱腺苷三磷酸，是由一分子腺嘌呤，一分子核糖還有三分子磷酸基團組成。

ADP全名為腺嘌呤核苷二磷酸，又簡稱腺苷二磷酸，是由一分子腺嘌呤，一分子核糖還有二分子磷酸基團組成。

透過上述化學式，我們可以知道，這二者之間相差一個磷酸和高能磷酸鍵，那麼將如何轉換呢？

在生物體內ATP通常在ATP水解酶的作用下，ATP中遠離A的高能磷酸鍵水解，釋放出其中的能量，同時生成ADP和Pi，水解失去一個磷酸根，即斷裂一個高能磷酸鍵，產生能量，並釋放產物。公式為：ATP（酶參與）=ADP+Pi+能量。

生物體內ADP也可以在ATP合成酶作用下，ADP接受能量與一個Pi結合轉化成ATP。公式為：ADP+Pi+能量=ATP（酶參與）

但兩者互相轉化並不是可逆反應，原因有三：

第一點，從反應條件看。ATP的分解中，催化該反應的是ATP水解酶；而ATP合成中，催化該反應的是ATP合成酶。我們都知道酶的反映具有專一性，反應條件不同。

第二點，從能量來分析，ATP水解能量來源於ATP中遠離腺苷的高能磷酸鍵內的化學能，主要用途也是用於我們生物體內的各種生理活動，像跑步、說話等；而ATP合成，能量來源於透過呼吸作用分解有機物中釋放的化學能和磷酸肌酸中的能量，可見能量的來源和去向不同，故反應不可逆。

第三點，我們從場所上分析 ，ATP的合成場所是細胞質基質、線粒體，而ATP的分解場所較多，幾乎全身的細胞都可以分解ATP。場所不同，反應不可逆。