原发性主动转运 （Primary active transport）是由ATP直接供能的逆浓度差的转运方式。Na+-K+-ATP酶（钠泵）是目前研究得最清楚的原发性主动转运。钠泵是镶嵌在膜脂质双分子层中的特殊蛋白质，除具有对Na+、K+的转运功能外，还具有ATP酶的活性，可分解ATP释放能量，用于Na+、K+的主动转运。因此，钠泵是Na+-K+依赖式的ATP酶，其对Na+、K+的主动转运是由其磷酸化和脱磷酸化循环驱动的，是一种消耗钠泵活动时，泵出细胞Na+和泵入细胞K+两个过程是耦连在一起的，生理条件下，每分解一分子ATP，可使3个Na+被泵出胞外，同时2个K+被泵回胞内（右下图）。
钠泵由α亚单位（催化亚单位）和β亚单位（调节亚单位）组成。胞内Na+与α亚单位结合时，ATP也与之结合并被水解，释放出ADP，使钠泵磷酸化而构象改变，高亲和K+而低亲和Na+，在细胞外一侧释放Na+而结合K+。当胞外K+与α亚单位结合时，钠泵脱磷酸化，返回到原来的构象，高亲和Na+而低亲和K+，在细胞内一侧释放K+而再一次结合Na+，开始下一个循环。
Na+泵广泛存在于身体各种细胞的细胞膜上，它们在维持细胞内外正常的Na+、K+浓度差中起重要作用，在此过程中消耗的ATP能是人体代谢产能的1/4，其钠泵的生理意义如下：
①维持细胞内高K+（是胞内许多代谢反应的必需条件）；
②防止细胞内Na+过多（从而防止由胞内高渗引起的细胞肿胀）；
③最重要的意义是，钠泵活动建立了一种势能贮备（即细胞内外的Na+、K+浓度差），这是可兴奋细胞兴奋性的基础。
除钠泵外，体内还有氢泵、钙泵和碘泵等，均属原发性主动转运。