化学渗透假说的要点可综合以下几点：
1.NADH提供一对电子，经电子传递链，最后为O2所接受；
2.电子传递链中的载氢体和电子传递体相间排列，每当电子由载氢体传向电子传递体时，载氢体的氢即以H+的形式释放到内膜外，一对电子在呼吸链中三次穿膜运动，向外室排放了三对质子；
3.内膜对H+和OH-具有不可透性，所以随着电子传递过程的进行，H+在膜间隙中积累，造成了内膜两侧的质子浓度差，从而保持了一定的势能差；
4.膜间隙中的H+有顺浓度差流回基质的倾向，当H+通过F1—F0复合物进入基质时，ATP酶利用了这种势能合成了ATP；
5.F1—F0复合物需要两个质子合成一个ATP分子。
6.此学说的特点是强调末的完整性。近年来有很多试验支持化学渗透假说。
具有代表性的试验有：
1.根据精确测定，随着线粒体呼吸作用的进行，外部介质的酸度也不断提高，这说明，有H+由线粒体基质向外流出，从而造成质子梯度和相应的膜点位。
2.缬氨霉素为K+的离子载体，有改变线粒体膜透性的作用，导致K+穿过内膜脂双层进入基质，结果降低了、或消除了内膜内外的电荷差，因此，在有缬氨霉素存在时，内膜的电子传递功能虽然保持正常，但ATP的合成却受到抑制，而且在一定氧耗情况下，ATP的合成速率，与所剩的电梯度成比例。
3.Stoekenius等人（1974）曾用盐细菌做过一个很好的试验。盐细菌的质膜上戴有紫斑，紫斑的化学组成与视紫质类似，紫膜在受光照后，可起到质子泵的作用，可在膜内外造成pH和电梯度，按照化学渗透假说，这种梯度可用来驱动ADP磷酸化。为了验证这一梯度是否是细胞的能源，Stoekenius等把含脂类的紫膜和由牛心线粒体提取的ATP酶组装成人工小泡，当这种小泡受到照射时，ADP同Pi反应，合成了ATP。实验有力地证明了，线粒体ATP酶利用了电化学梯度使ADP磷酸化。
Mitchell提出的化学渗透学说的核心是：电子在呼吸链中的三次穿膜运动，将三对质子从基质抽到外室中，每次均有氢载体参加，但是对第三次穿膜时的氢载体的性质不明确，Mitchell便用Q循环把第二次和第三次合并在一起。因此，细胞色素氧化酶只起电子传递的作用。而无质子泵作用。后来芬兰科学家Wikstrom（1980）的大量实验表明，细胞色素氧化酶也具有质子泵的作用。于是有人主张，呼吸链上的三个回路是：NADH-辅酶Q还原酶（复合物I）、辅酶Q细胞色素c还原酶（复合物III）和细胞色素氧化酶（复合物IV）。