在生物代谢过程中出现的由磷酸脱水形成的磷酸键，其磷酸基团水解时，释放的自由能有极大的差异。有些自由能的变化为-2000到-3000cal，如3-磷酸甘油、腺核苷酸等；另有一些如焦磷酸、乙酰磷酸、肌酸磷酸、磷酸烯醇式丙酮酸等磷酸化合物，每摩尔分子水解时，自由能的变化为-7000到-12000cal。根据这些实验结果，生物化学上将后一类磷酸键称为高能磷酸键，而具有高能磷酸键的化合物称作高能磷酸化合物；相对地，前者被称为低能磷酸键（以5000cal为界限），不具备高能磷酸键的分子被称为低能磷酸化合物。
