O movimento das moléculas através de uma membrana contra o seu gradiente de concentração, exigindo energia ATP, é chamado de transporte ativo. Os sistemas de transporte ativo utilizam energia da hidrólise do ATP para mover moléculas contra o gradiente de concentração, transportando substâncias de uma área de menor concentração para uma área de maior concentração. É essencial para a manutenção da homeostase celular e de vários processos celulares, como o transporte de nutrientes para as células e de resíduos para fora das células.