Em biologia celular, um gradiente eletroquímico refere-se às propriedades elétricas e químicas que ocorrem através das membranas. Os gradientes são muitas vezes resultado de gradientes iónicos, nomeadamente protonicos, e podem representar um tipo de energia potencial que está disponível para executar trabalho em processos celulares. Isto pode ser calculado como uma medida termodinâmica, denominada potencial eletroquímico, que combina os conceitos de potencial químico, que se refere ao gradiente de concentração de íons entre o lado externo e interno da membrana celular, e de eletrostática, que se refere à tendência dos íons em se moverem relativamente ao potencial de membrana.