磷酸肌酸是肌酸与磷酸组成的化合物，为高能磷酸基的暂时贮存形式，存在于肌肉和其他兴奋性组织，如脑和神经细胞中。在脊椎动物中，肌酸与ATP反应可逆地生成磷酸肌酸，这个反应是由肌酸激酶催化的。
磷酸肌酸的功能是保持肌肉，特别是骨骼肌有较高的ATP水平。当细胞处于休息状态，ATP浓度相对高时，此反应朝磷酸肌酸净合成的方向进行；而当细胞有高代谢活性，ATP浓度低的时候，平衡移向ATP的净合成。磷酸肌酸就这样在含有肌酸激酶的组织中起作用。通常休息状态的脊椎动物骨骼肌含有充分的磷酸肌酸，可提供其自由能需求达数分钟（但在最大限度使用时只有数秒钟）。在某些无脊椎动物，如蟹的肌肉中，磷酸精氨酸的功能与上述磷酸肌酸的功能相同。