Існування живих організмів можливе лише завдяки надходження з довкілля поживних речовин, їхнього перетворення та виведення з організму продуктів життєдіяльності. Сукупність цих процесів має назву обмін речовин, або метаболізм.
В організмах одночасно відбуваються процеси двох типів. Процеси поглинання з довкілля, засвоєння і накопичення речовин, які використовують для синтезу необхідних для організму сполук, називають асиміляцією. Сукупність реакцій синтезу, які забезпечують розвиток клітин та організмів, поновлення їхнього хімічного складу, називають пластичним обміном. На здійснення цих процесів витрачається певна кількість енергії.
Основні процеси пластичного обміну – це біосинтез білків, вуглеводів, ліпідів, нуклеїнових кислот, а також фотосинтез та хемосинтез.
Одночасно з утворенням сполук в організмі відбувається і розщеплення певних речовин - процеси дисиміляції. Процеси асиміляції та дисиміляції - це різні сторони єдиного процесу обміну речовин і перетворення енергії в живих організмах. Завдяки процесам обміну речовин підтримується гомеостаз.
Процеси асиміляції не завжди врівноважені з процесами дисиміляції. Так, в організмах, які розвиваються, переважають процеси асиміляції, завдяки чому забезпечується накопичення необхідних сполук та ріст організмів. Під час інтенсивної фізичної роботи, за нестачі поживних речовин або при старінні переважають процеси дисиміляції. Якщо в першому випадку втрати маси і енергії не будуть компенсовані посиленим харчуванням, то організм поступово виснажується, що призводить до його загибелі.
Перетворення речовин в організмі неможливе без відповідних перетворень енергії. У процесі життєдіяльності організми поглинають із довкілля енергію в певних формах, а повертають її туди вже в іншій формі. Сукупність реакцій розщеплення складних сполук в організмі, що супроводжуються виділенням енергії, називають енергетичним обміном.
За енергетичним обміном частина енергії, яка виділяється під час розщеплення органічних сполук, розсіюється у вигляді тепла, а частина - запасається у високоенергетичних хімічних зв'язках певних органічних сполук (АТФ).