Kemosentetik fosforilasyon, kemosentez reaksiyonlarında, inorganik maddelerin oksitlenmesi sırasında açığa çıkan enerji ile ATP sentezi yapılması olayıdır. Sadece kemosentezle besin üretebilen bazı prokaryot canlı türlerinde gerçekleşir (kemosentetik bakteriler).