Für die problemlose Funktionsweise der Zelle ist es nötig, dass im Intrazellularraum eine höhere Konzentration an Kalium-Ionen (K+) und eine niedrigere Konzentration an Natrium-Ionen (Na+) herrscht. Dieser Zustand ist wichtig für die Zelle und muss daher aufrechterhalten werden. Da diese Ionen nicht durch die Zellmembran diffundieren können, muss dies über die Ionenpumpe oder auch Na+- K+-Pumpe und evtl. Kanäle erfolgen. Hierbei dockt an der Pumpe (3Na+-2K+-ATPase) ein ATP-Molekül an, welches dort gespalten wird, sodass drei Natriumionen aus dem Intrazellularraum transportiert werden. Im Gegenzug dazu werden zwei Kaliumionen aus dem Extrazellularraum wieder in den Intrazellularraum transportiert.
Der Transport erfolgt über Konformationsänderungen. Zu Beginn ist die Pumpe nach innen „geöffnet“, sodass die Natrium-Ionen andocken können. Durch die Zerteilung von ATP wird nun die Energie frei die, die die Form des Enzyms ändert, sodass zum einen die Natrium-Ionen in den Extrazellularraum entweichen können und die Kalium-Ionen sich wiederrum an der Ionenpumpe andocken. Nun kann unter Abspaltung des Phosphations (vom ATP) die Form wieder zurückgeändert werden, sodass die Form sich wieder ändert und die Kalium- und das Phosphat-Ion in den Intrazellularraum entweichen können.
Wir haben also drei Na+-Ionen aus der Zelle raus, zwei K+-Ionen in die Zelle rein transportiert und ein Molekül Adenosintriphosphat (ATP) in ein Molekül Adenosindiphosphat (ADP) und ein Phosphat-Ion zerteilt.