一磷酸腺苷可以从腺苷酸激酶催化两个二磷酸腺苷（ADP）分子合成三磷酸腺苷（ATP）时生成：

2 ADP → ATP + AMP

或是经由水解ADP的高能磷酸键生成：

ADP → AMP + Pi

水解ATP亦可生成AMP及焦磷酸盐：

ATP → AMP + PPi

当核糖核酸（RNA）被分解后，一磷酸核苷，包括一磷酸腺苷会被生成。

而AMP可以从以下的方式再生成ATP：

AMP + ATP → 2 ADP（腺苷酸激酶在另一方向）

2 ADP + 2 Pi → 2 ATP（此一步骤是经常被好氧性生物的三磷酸腺苷合成酶在氧化磷酸化采用）

AMP亦可由肌腺苷酸脱胺酶释放一组氨基转为一磷酸肌苷。