La forma de baja energía de la NAD⁺ que se muestra a la izquierda, es elevada a una forma de mas alta energía NADH. El cambio en la forma del grupo de nicotinamida activo en la NADH se indica arriba. Acepta dos electrones y un hidrógeno al alcanzar el estado de alta energía. La NAD⁺ se utiliza en las reacciones redox en la célula, y actúa como un agente reductor. La NADH contribuye a la oxidación en los procesos celulares como la glucólisis, para ayudar con la oxidación de la glucosa.

La nicotinamida adenina dinucleótido fosfato o NADPH, es una coenzima reducida que juega un papel clave en la síntesis de los hidratos de carbono en los organismos fotosintéticos. Es la forma reducida de la NADP⁺ y, como tal, es una molécula de alta energía que ayuda a impulsar el ciclo de Calvin. La NADPH se forma durante la fotosíntesis con el uso de la energía de la luz en la cadena de transporte de electrones de los cloroplastos. Luego, representa una moneda de energía que se puede utilizar en el ciclo de Calvin y reacciones posteriores para producir hidratos de carbono.

NADPH es la forma reducida de NADP⁺. NADP⁺ difiere de NAD⁺ por la presencia de un grupo fosfato adicional. El NADP⁺ se puede producir del NAD⁺ por medio de la enzima NAD⁺-quinasa y luego reducido a NADPH en la ruta fosfato pentosa.

Si bien el NAD⁺ se asocia generalmente con el lado catabólico del metabolismo y el NADP⁺ con el lado anabólico, hay situaciones en las que uno debe convertirse en el otro.

La NAD⁺ - quinasa es una enzima que convierte el dinucleótido de nicotinamida y adenina (NAD⁺) en NADP⁺ a través de la fosforilación de la coenzima NAD⁺. NADP⁺ es una coenzima esencial que se reduce a NADPH principalmente por la vía de la pentosa fosfato para proporcionar poder reductor en procesos biosintéticos como la biosíntesis de ácidos grasos y la síntesis de nucleótidos.