Substrat düzeyinde fosforilasyon, yapısında fosfat bulunan bir substratı ADP ye bağlayarak ATP sentezlenmesine denir. Substrat düzeyinde fosforilasyonda enzimler etkilidir. Bu enzimlerin farklılıklarından kaynaklanarak oksijensiz solunumda farklı son ürünler oluşmaktadır.