根據實驗測定氧的消耗量與ATP的生成數之間的關系以及計算氧化還原反應中ΔGO'和電極電位差ΔE的關系可以證明。
P/O比值是指代謝物氧化時每消耗1摩爾氧原子所消耗的無機磷原子的摩爾數，即合成ATP的摩爾數。實驗表明，NADH在呼吸鏈被氧化為水時的P/O值約等于2.5，即生成2.5分子ATP；FADH2氧化的P/O值約等于1.5，即生成1.5分子ATP。
氧-還電勢沿呼吸鏈的變化是每一步自由能變化的量度。根據ΔGO'= -nFΔE O'(n是電子傳遞數,F是法拉第常數)，從NADH到Q段電位差約0.36V，從Q到Cytc為0.21V，從aa3到分子氧為0.53V，計算出相應的ΔGO'分別為69.5、40.5、102.3kJ/mol。于是普遍認為下述3個部位就是電子傳遞鏈中產生ATP的部位。
NADH→NADH脫氫酶→‖Q → 細胞色素bc1復合體→‖Cytc →aa3→‖O2