鈉泵是鑲嵌在膜的脂質雙分子層中的一種特殊蛋白質，它除了有對Na+、K+的轉運功能外，還具有ATP酶的活性，可以分解ATP使之釋放能量，并能利用此能量進行Na+和K+的主動轉運；因此，鈉泵就是Na+-K+依賴式ATP酶的蛋白質。鈉泵蛋白質已用近代分子生物學方法克隆出來，它們是由α-和β－亞單位組成的二聚體蛋白質，肽鏈多次穿越脂質雙分子層，是一種結合蛋白質。α-亞單位的分子量約為100kd，轉運Na+、K+和促使ATP分解的功能主要由這一亞單位來完成；β－亞單位的分子量約為50kd，作用還不很清楚。鈉泵蛋白質轉運Na+、K+的具體機制尚不十分清楚，但它的啟動和活動強度與膜內出現較多的Na+和膜外出現較多的K+有關。鈉泵活動時，它泵出Na+和泵入K+這兩個過程是同時進行或“耦聯”在一起的；根據在體內或離體情況下的計算，在一般生理情況下，每分解一個ATP分子，可以使3個Na+移到膜外同時有2個K+移入膜內；但這種化學定比關系在不同情況下可以改變。