Der Begriff Protonenpumpe wird zur Bezeichnung von Transmembranproteinen verwendet, die Protonen, d.h. positiv geladene Wasserstoffionen gegen ein elektrochemisches Konzentrationsgefälle durch eine Biomembran transportieren. Protonenpumpen findet man vor allem in der Membran von Mitochondrien und anderen Zellorganellen (z. B. Endosomen). In den Mitochondrien erzeugen sie den elektrochemischen Gradienten, den die ATP-Synthase für die Erzeugung chemischer Energie benötigt.
