Ključna razlika između fosforilacije i defosforilacije je u tome što je fosforilacija dodavanje fosfatne skupine molekuli proteinskom kinazom. U međuvremenu, defosforilacija je uklanjanje fosfatne skupine iz molekule hidrolazom, posebno fosfatazom.
Fosforilacija i defosforilacija dva su ključna procesa u fiziološkim procesima živih organizama. Fosforilacija i defosforilacija proteina vrlo su važni za staničnu signalizaciju, diobu stanica, translaciju proteina, metabolizam i preživljavanje. U stanici, općenito, više od 30% bjelančevina prolazi kroz fosforilaciju. Najvažnije je da se fosforilacija i defosforilacija odvijaju u svim vrstama proteinskih supstrata kao što su strukturni proteini, enzimi, membranski kanali, signalne molekule itd. Regulacija reakcija fosforilacije i defosforilacije naziva se zajednički fosforegulacija.
