Всі перетворення речовини і енергії, що відбуваються в біосистемах, об'єднані загальною назвою - метаболізм (обмін речовин). На клітинному рівні ці перетворення здійснюються через складні послідовності реакцій, які називаються шляхами метаболізму. Ці реакції протікають не хаотично, а в строго певній послідовності і регулюються багатьма генетичними і хімічними механізмами. Людина і тварини отримують енергію з навколишнього середовища у вигляді потенційної енергії, яка міститься в хімічних зв'язках молекул жирів, білків, вуглеводів. В процесі обміну речовин постійно відбувається перетворення енергії: енергія складних органічних сполук, що поступили з їжею, перетворюється на теплову, механічну і електричну.