Peamine erinevus fosforüülimise ja defosforüülimise vahel on see, et fosforüülimine on fosfaatrühma lisamine molekulile proteiinkinaasi abil. Samal ajal tähendab defosforüülimine fosfaatrühma eemaldamist molekulist hüdrolaasi, eriti fosfataasi abil.
Fosforüülimine ja defosforüülimine on elusorganismide füsioloogilistes protsessides kaks üliolulist protsessi. Valkude fosforüülimine ja defosforüülimine on rakkude signaalimise, rakkude jagunemise, valkude translatsiooni, ainevahetuse ja ellujäämise seisukohalt väga olulised. Rakus läbib fosforüülimise tavaliselt üle 30% valkudest. Kõige tähtsam on see, et fosforüülimine ja defosforüülimine toimub igat tüüpi valgusubstraatides, näiteks struktuurvalkudes, ensüümides, membraanikanalites, signaalmolekulides jne. Fosforüülimise ja defosforüülimise reaktsioonide reguleerimist nimetatakse ühiselt fosforegulatsiooniks.