Lebende Dinge brauchen Luft, Nahrung und Wasser, weil sie für die chemischen Prozesse, die Organismen mit Energie versorgen und sie am Leben erhalten, unentbehrlich sind. Diese Prozesse werden zusammenfassend als Stoffwechsel bezeichnet. Die in Lebensmitteln enthaltenen Nährstoffe, der in der Luft enthaltene Sauerstoff und die Lösungsmitteleigenschaft des Wassers sind unverzichtbare Bestandteile des Stoffwechsels.
Die biologischen Funktionen, die Organismen am Leben erhalten, sind Formen der Arbeit, und jede Arbeit erfordert Energie. Da Energie nicht erzeugt werden kann, müssen Lebewesen sie aus einer Quelle beziehen. Diese Quelle ist die Nahrung, die sie essen. Lebensmittel sind mit verschiedenen chemischen Verbindungen gefüllt, die beim chemischen Abbau Energie liefern. Einzelne Nährstoffe erfüllen spezifische Funktionen innerhalb eines Organismus. Zum Beispiel sind Kohlenhydrate die Hauptbrennstoffquelle des Körpers, Fette sind entscheidend für die Zellstruktur und Proteine helfen bei der Bildung von Hämoglobin.
Wasser ist ein Lösungsmittel, das für viele chemische Reaktionen im Körper, einschließlich des Stoffwechsels, benötigt wird. Es ist am Abbau von Nährstoffen beteiligt, aber seine Bedeutung ist noch grundlegender und weitreichender. Zellzytoplasma besteht hauptsächlich aus Wasser. Ohne Wasser verlieren Zellen ihre Struktur und erleiden schwere Schäden.
Luft ist wichtig, weil sie Sauerstoff enthält, eine kritische Komponente bei der Zellatmung, dem Stoffwechselprozess, durch den Lebewesen Energie gewinnen. Organismen kombinieren Sauerstoff mit Glukose, um ATP (Energie) zu produzieren.
