Prosessene i den indre mitokondriemembranen (elektrontransportkjeden i celleåndingen) og i tylakoidmembranen (lysreaksjonene i fotosyntesen) er bygd opp etter samme prinsipp. Tre likheter:

1. Elektrontransportkjede. Begge membranene inneholder en rekke proteiner som tar imot og gir fra seg elektroner. Elektronene går fra en akseptor til den neste, og for hvert trinn går de til et lavere energinivå. Energien som blir frigjort, brukes videre.

2. Protonpumping og protongradient. I begge membranene brukes energien fra elektrontransporten til å pumpe hydrogenioner (${\mathrm{H}}^{+}$) over membranen. Det gir høy konsentrasjon av ${\mathrm{H}}^{+}$ på den ene siden: i mellommembranrommet i mitokondriet og inne i tylakoidrommet i kloroplasten. Begge membranene er tette for ${\mathrm{H}}^{+}$, slik at gradienten blir opprettholdt.

3. ATP-syntase og kjemiosmose. Begge membranene har enzymet ATP-syntase. Protonene strømmer tilbake gjennom ATP-syntasen, og energien i strømmen brukes til å binde fosfat til ADP slik at det dannes ATP. Denne måten å lage ATP på kalles kjemiosmose i begge prosessene.

I tillegg er begge membranene sterkt foldet, slik at overflaten blir stor og det blir plass til mange transportkjeder.