存在于生物膜，是一种逆着膜两侧H 的电化学势差（△μH ）而主动地运输H 的膜蛋白。狭义地是指分解ATP而运输H ，或利用H 流出的能量而合成ATP的H - ATPase，H - ATPase存在于线粒体及叶绿体中，为活体取得能量的主要手段。广义地也包括将光能直接转变成运输质子能量的细菌视紫红质，以及通过电子传递的能量运输质子的细胞色素C氧化酶和NADH－NADP转氢酶等。
可逆性ATP酶，能在外能驱动下逆浓差转运H 。线粒体内膜呼吸链中有三个酶复合体具有质子泵功能，能将H 由内腔转运到外腔，它们是：细胞色素c氧化酶、辅酶QH2-细胞色素c还原酶、NADH-辅酶Q还原酶。细菌的的质膜上普遍有质子泵，有的伴有呼吸链组分。嗜盐菌膜上的菌紫质（bacteriorhodopsin）受光照驱动，可将H 运入菌体内浓集。
