La fotofosforilación es un proceso de síntesis de ATP a partir de ADP y fosfato llevado a cabo por las ATP-sintasas de la membrana del tilacoide, en los cloroplastos de las células vegetales. Es un proceso de la fase luminosa de la fotosíntesis en que se utiliza la energía liberada en el transporte de electrones para bombear protones desde el estroma al interior del tilacoide con el fin de crear un gradiente electroquímico el cual, al disiparse por la salida de protones del tilacoide al estroma a través de las ATP-sintasas, acopla esta energía protón-motriz a la fosforilación del ADP para formar ATP. La energía necesaria la proporciona la luz que es captada por los .