Żywe stworzenia potrzebują powietrza, jedzenia i wody, ponieważ są niezbędne dla procesów chemicznych, które dostarczają organizmom energii i utrzymują ich przy życiu. Te procesy są ogólnie znane jako metabolizm. Składniki odżywcze znajdujące się w żywności, tlen znajdujący się w powietrzu i właściwości rozpuszczalnika w wodzie są niezbędnymi składnikami metabolizmu.
Funkcje biologiczne, które utrzymują organizmy przy życiu, są formami pracy, a cała praca wymaga energii. Ponieważ nie można stworzyć energii, żywe istoty muszą ją pozyskać ze źródła. Tym źródłem jest jedzenie, które jedzą. Żywność jest wypełniona różnymi związkami chemicznymi, które dostarczają energię podczas chemicznego rozkładu. Poszczególne składniki odżywcze pełnią określone funkcje w organizmie. Na przykład węglowodany są głównym źródłem paliwa dla organizmu, tłuszcze są krytyczne dla struktury komórki, a białka pomagają w tworzeniu hemoglobiny.
Woda jest rozpuszczalnikiem niezbędnym do wielu reakcji chemicznych w organizmie, w tym do metabolizmu. Bierze udział w rozkładaniu substancji odżywczych, ale jego znaczenie jest jeszcze bardziej podstawowe i dalekosiężne. Cytoplazmy komórkowe są w większości wykonane z wody. Bez wody komórki tracą swoją strukturę i doświadczają poważnych uszkodzeń.
Powietrze jest ważne, ponieważ ma tlen, kluczowy składnik w oddychaniu komórkowym, proces metaboliczny, w którym żywe istoty uzyskują energię. Organizmy łączą tlen z glukozą, aby wytworzyć ATP (energię).
