F?和Fo通過“轉子”和“定子”連接在一起，在合成水解ATP過程中，“轉子”在通過Fo的氫離子流推動下旋轉，每分鐘旋轉100次，依次與三個β亞基作用，調節β亞基催化位點的構象變化；“定子”在一側將α3，β3與Fo連接起來。作用之一就是將跨膜質子動力勢能轉換成力矩（torsion），推動“轉子”旋轉。
ATP合酶在線粒體內膜上的分布不對稱，數量也不相等。
