線粒體呼吸鏈復合物V，通常稱為ATP合成酶（ATP synthase）、F型ATP酶（F type ATPase）和F1F0ATP酶（F1F0ATPase），是線粒體氧化磷酸化的終極反應。。其分子量為500KD，含有十六個亞單位，其中兩 個：ATP酶6和8為線粒體DNA編碼的。ATP酶主要有朗格結構域：F0為質子通道，由幾個膜蛋白構成，包括a、b、c、d、e、F6、A6L、 OSCP（oligomycin sensitive conferring protein）等；和F1催化活性結構域，由水溶性的α3β3γδε蛋白構成。其最特征性的酶活性是寡霉素敏感的ATP合成酶。復合物V的主要功能在于 產生大部分細胞所需要的能量ATP。ATP的合成需要線粒體內膜電子傳遞到氧分子時，呼吸鏈蛋白所產生的質子梯度變化。質子通過F0結構域傳遞到基質，激 活F1催化活性結構域，促使ATP合成。該酶異常會導致心肌和神經系統疾病。