高能磷酸化合物是指水解时释放的能量在20.92kJ/mol以上的磷酸化合物。机体内有许多磷酸化合物如ATP,1,3—二磷酸甘油酸,氨甲酰磷酸,磷酸烯醇式丙酮酸,磷酸肌酸,磷酸精氨酸等,它们的高能磷酸键断裂时,可释放出大量的自由能,这类化合物称为高能磷酸化合物。ATP是这类化合物的典型代表。ATP水解生成ADP及无机磷酸时,可释放自由能7.3千卡(30.52千焦)。一般将水解时释放自由能在5.0千卡(20.9千焦)以上的称为高能化合物。5.0千卡以下的称为低能化合物,化学家认为键能是指断裂一个键所需要的能量,而生物化学家所指的是含有高能键(酸酐键)的化合物水解后释放出的自由能。高能键用“~”表示。