Bevægelsen af molekyler over en membran mod deres koncentrationsgradient, der kræver ATP-energi, kaldes aktiv transport. Aktive transportsystemer udnytter energi fra ATP-hydrolyse til at flytte molekyler mod koncentrationsgradienten og transportere stoffer fra et område med lavere koncentration til et område med højere koncentration. Det er afgørende for opretholdelsen af cellulær homeostase og forskellige cellulære processer, såsom transport af næringsstoffer ind i celler og affaldsprodukter ud af celler.