Pagrindinis skirtumas tarp fosforilinimo ir defosforilinimo yra tas, kad fosforilinimas yra fosfato grupės pridėjimas prie molekulės baltymų kinaze. Tuo tarpu defosforilinimas yra fosfatų grupės pašalinimas iš molekulės hidrolazės būdu, ypač fosfatazės pagalba.
Fosforilinimas ir defosforilinimas yra du esminiai procesai gyvų organizmų fiziologiniuose procesuose. Baltymų fosforilinimas ir defosforilinimas yra labai svarbūs ląstelių signalizacijai, ląstelių dalijimuisi, baltymų transliacijai, metabolizmui ir išgyvenimui. Paprastai ląstelėje fosforilinama daugiau kaip 30% baltymų. Svarbiausia, kad fosforilinimas ir defosforilinimas vyksta visų tipų baltymų substratuose, tokiuose kaip struktūriniai baltymai, fermentai, membranos kanalai, signalinės molekulės ir kt. Fosforilinimo ir defosforilinimo reakcijų reguliavimas bendrai vadinamas fosforreguliacija.