Krebs tepkimelerinin devamı olan bu evrede ATP'nin yoğun üretildiği evredir.Bu evreye oksidatif fosforilasyon veya hidrojen yolu da denir.ETS'de ATP sentezikemiozmotik hipotezle açıklanmıştır.ETS,ökaryot hücrelerin mitokondrinin krista adı verilen iç zarında meydana qelir.Krista üzerinde ETS ve ATP sentaz enzimleri bulunur.ETS'yi oluşturan moneküller koenzim ve sitokromlardır.ETS elemanları elektron çekim kuvvetlerine göre sıralanırlar.ETS moneküllerinden bazıları NADH-Q redüktaz , sitokrom redüktaz , sitokrom oksidaz , sitokrom c ve ubikinondur. Bu moneküller NADH+H+ ve FADH2 nin hidrojen ve elektronlarını taşıyarak NAD+ ve FAD formlarına yükseltgenirler.
ETS ATP'in en yoğun üretildiği safhadır.Oksijenli solunumun glikoliz ve krebs tepkimelerinde üretilen NAD+H+ ve FADH2 moneküllerinin hidrojen ve elektronlarını enzimler ETS elemanlarına sırası ile aktarırken elektronlar enerjilerini sisteme bırakır ve elektronların enerjileri ADP moneküllerine aktarılarak ATP sentaz enzimi aracılığla ATP sentezi gerçekleşir.Bu arada enerjinin büyük kısmı ısı enerjisi şeklinde dış ortama verilir.Bu ısı vücut ısının kaynağıdır.ETS'de glikoliz ve krebs çemberlerinde açığa çıkan NAD+H+ ve FADH2 ' nin hidrojen , elektron ve protonlarını oksijenin tutmasıyla su senntezi gerçekleşir.ETS'de yükseltgenme ve indirgenme tepkimeleri gerçekleşir.ETS'de elektron alan indirgenir,veren ise yükseltgenir(oksitlenir).