vmesna spojina je bila domneva, da je število encimov, vendar odkriva ostala ti encimi nedosegljiva. Mitchell je razvil popolnoma nov in neobičajen pristop k problemu, da je bil postopek električni eno, ne kemična in vključenih gibanje pozitivnih vodikovih ionov (protonov). Njegova hipoteza, ki se imenuje chemiosmosis predlagala, da se protoni izgnani iz zunanje površine notranjih mitohondrijskih membranah in nabirajo zunaj njih. Ta proces se nato ustvari električni potencial (napetost), ki poganja proces energetske shranjevanje. Mitchell primerjavi proces na način, električne premakne iz visoko koncentracijo na eno dovolj nizka za pogon električni aparat za.
Mitchell teorija prvič srečal z veliko skepso, ampak, saj je bila ustanovljena kot temeljno načelo pri znanost bioenergetikov. Njegovo odkritje odprla novo raziskovalno področje, ki je bilo podlaga za razlago številne biološke procese. Na primer, je tudi dokazano, da druge celične procese, ki zahtevajo uporabo chemiosmosis energije, in da je za vzpostavitev ravnotežja v fosforilacijo (kombiniranje z fosforjevih atomov) ADP v ATP je zelo občutljiv na koncentracijo ionov, ki ga nadzoruje mitohondrijsko membrano.
Mitchell in Moyle izvaja druge poskuse, vključno z enim, ki je identificiral membrano protone, ki zagotavljajo povezavo na gibanje drugih molekul prek celične membrane. Tudi dokazali so, da je membrana služi za zaustavitev pretoka drugih molekul.
Mitchell je bil izvoljen za člana Kraljeve družbe leta 1974, in je prejel Copleyjevo medaljo leta 1981. Mitchell umrl na Glynn House leta 1992.