Toate organismele vii necesită captarea, stocarea și utilizarea energiei pentru a îndeplini funcțiile vieții. Aceste procese sunt realizate prin procese chimice celulare. Reacțiile exotermice elimină energia, în timp ce reacțiile endotermice iau energie pentru ca o reacție să aibă loc. În plante, reacțiile chimice implică procesul prin care celulele de plante transformă energia soarelui în energie chimică care susține creșterea plantelor și alte procese. Dioxidul de carbon combină cu zaharuri simple pentru a produce carbohidrați complexi într-un proces cunoscut sub numele de fotosinteză.
Suma reacțiilor chimice celulare în lucrurile vii este cunoscută sub numele de metabolism și are loc în două faze. Reacțiile de catabolism descompun moleculele în molecule mai simple. Anabolismul, pe de altă parte, construiește molecule mai mari. În general, catabolismul produce energie chimică, în timp ce anabolismul necesită energie chimică. În esență, energia chimică în toate organismele vii este în esență stocată sub forma unei molecule cunoscute sub numele de Tri-fosfat de adenozină. ATP poate fi transformat în di-fosfat de adenozină într-un proces care implică pierderea unei grupări fosfat și descărcarea energiei chimice stocate. ADP poate fi transformat înapoi în ATP atunci când o celulă are o energie excesivă.