NAD+は、栄養素と細胞のエネルギー通貨であるアデノシン三リン酸（ATP）との間のエネルギーの相互変換を仲介する電子キャリアとして働く。酸化還元反応において、補酵素の活性部分はニコチンアミドである。NAD+では、芳香族ニコチンアミド環の窒素がアデニンジヌクレオチドと共有結合している。窒素上の形式電荷は、芳香環の他の炭素原子の共有電子によって安定化されている。NAD+の上にヒドリド原子が付加されてNADHが形成されると、分子は芳香族性を失い、したがって安定性も失われる。この高エネルギー産物は、後にヒドリドの放出によってエネルギーを放出し、電子伝達鎖の場合はアデノシン三リン酸の形成を助ける。