化学梯度指的是浓度梯度和电位梯度。在生物细胞上，这两种梯度往往是同时存在的。

质子跨过内膜向膜间隙的转运也是一个生电作用(electrogenesis)，即电压生成的过程。因为质子跨膜转运使得膜间隙积累了大量的质子，建立了质子梯度。由于膜间隙质子梯度的建立， 使内膜两侧发生两个显著的变化∶线粒体膜间隙产生大量的正电荷，而线粒体基质产生大量的负电荷，使内膜两侧形成电位差。