การไหลกลับของโปรตรอนจากที่ที่มีความเข้มข้นมากคือช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มกลับเข้าในเยื่อหุ้มชั้นในจะเกิดขึ้นได้เองตามกฎของการแพร่ เมื่อโปรตรอนไหลกลับผ่านช่องทางเฉพาะ จะนำพลังงานที่ไหลกลับนี้ไปสร้าง ATP โดยช่องทางเฉพาะที่โปรตรอนไหลกลับนี้มีเอนไซม์ ATP synthase อยู่ การไหลกลับของโปรตรอนจะเกิดขึ้นได้เมมื่อมีการสะสมของโปรตรอนถึงระดับที่กำหนด ซึ่ง ณ ระดับนั้น การขนส่งอิเล็กตรอนผ่านกลุ่มเอนไซม์ต่างๆจะหยุด จากนั้นจึงจะมีการไหลกลับของโปรตรอนเพื่อสร้าง ATP