Compusul intermediar a fost presupus a fi o serie de enzime, dar scotand la iveala aceste enzime au rămas evaziv. Mitchell a dezvoltat o abordare complet nouă și neortodoxe la problema, că procesul a fost unul electric, nu chimice, și a implicat deplasarea ionilor pozitivi de hidrogen (protoni). Ipoteza lui, numit chemiosmosis, a propus ca protonii sunt expulzați din suprafața exterioară a membranelor interioare mitocondriale și se acumulează în afara lor. Acest proces creează apoi un potential electric (tensiune), care puterile procesul de stocare a energiei. Mitchell a comparat procesul de miscarile fel de energie electrică din o concentrație mare la o suficient de scăzut pentru a alimenta un aparat electric.
teoria Mitchell la prima sa întâlnit cu mare scepticism, dar din moment ce a fost stabilit ca principiu fundamental în știință de bioenergetice. Descoperirea lui a deschis un nou domeniu de cercetare, care a fost baza pentru a explica multe procese biologice. De exemplu, s-a demonstrat, de asemenea că alte procese celulare care necesită utilizarea chemiosmosis energie, și că echilibrul în fosforilarea (combinarea cu atomii de fosfor) de prelucrare a datelor la ATP este extrem de sensibil la concentrația de ioni, care este controlată de membrana mitocondrială.
Mitchell și Moyle efectuat alte experimente, inclusiv unul care a identificat protonii membrana care oferă o legătură cu mișcarea de alte molecule din membrana celulară. De asemenea, ei au demonstrat că membrana servește pentru a opri mișcarea altor molecule.
Mitchell a fost ales un membru al Societatii Regale in 1974, si a fost decorat cu Medalia Copley în 1981. Mitchell a murit la Glynn House in 1992. 
[1] [2]