Het belangrijkste verschil tussen fosforylering en defosforylering is dat fosforylering de toevoeging is van een fosfaatgroep aan een molecuul door proteïnekinase. Ondertussen is defosforylering de verwijdering van een fosfaatgroep uit een molecuul door hydrolase, vooral door een fosfatase.
Fosforylering en defosforylering zijn twee cruciale processen in fysiologische processen van levende organismen. Eiwitfosforylering en defosforylering zijn erg belangrijk voor celsignalering, celdeling, eiwittranslatie, metabolisme en overleving. In een cel ondergaat doorgaans meer dan 30% van de eiwitten fosforylering. Het belangrijkste is dat fosforylering en defosforylering plaatsvinden in alle soorten eiwitsubstraten, zoals structurele eiwitten, enzymen, membraankanalen, signaalmoleculen, enz. De regulering van fosforylering en defosforyleringsreacties wordt gezamenlijk fosforregulatie genoemd.
