Древнейшие прокариоты, занимающие промежуточное положение между вирусами и бактериями, это микоплазмы. Они являются самыми маленькими и простыми бесклеточными организмами, имеющими геном и способные к саморепликации.

Синтез АТФ у гетеротрофных прокариот происходит в мембранных структурах, таких как митохондрии или цитоплазматическая мембрана, с помощью ферментов окислительно-фосфорильных систем.

У автотрофных прокариот синтез АТФ происходит в той же цитоплазме, но может быть еще связан с мембранами тилакоидов в случае фотосинтезирующих организмов.