ATP的一个显著特点是其末端高能磷酸键在特定条件下极易水解或重新形成。这使得ATP能够作为一种高效的能量储存和释放物质。在细胞内，ATP通过酶的作用，可以迅速释放能量。具体而言，在ATP转化为ADP的过程中，第三个磷酸基团被脱掉，伴随着高能磷酸键的水解，释放出大量能量；相反，在能量供应充足的情况下，ADP可迅速结合一个磷酸基团，形成新的高能磷酸键，从而储存能量备用。