Alle Lebewesen benötigen eine Quelle von Energie, Nährstoffen, Wasser, Platz zum Wachsen und Reproduzieren sowie eine relativ stabile Umgebung, die eine Homöostase ermöglicht. Viele Organismen benötigen auch Sauerstoff, aber das ist kein Allzweck erforderlich, und Sauerstoff ist für bestimmte Organismen tatsächlich tödlich. Abgesehen von diesen grundlegenden Bedarfskategorien unterscheiden sich die Anforderungen von Organismen von Art zu Art erheblich.
Alle Lebewesen benötigen Energie, und sie erhalten diese Energie auf einem von drei grundlegenden Wegen. Die Grundlage für fast alles Leben ist die Photosynthese, die Nutzung der Energie des Sonnenlichts, um aus Sauerstoff und Wasser Kohlenhydrate zu erzeugen. Somit ist die Sonne die grundlegende Energiequelle für fast jeden Organismus. Die einzige Ausnahme sind bestimmte spezialisierte Mikroben, die sich in der Nähe von hydrothermalen Quellen und ähnlichen extremen Umgebungen von anorganischen Chemikalien ernähren. Diese beiden Kategorien werden als Autotrophe oder Primärproduzenten bezeichnet, und alle anderen Organismen beziehen ihre Energie aus der Nahrungsaufnahme von ihnen oder den Organismen, die sie fressen.
Während die Hauptbestandteile von Organismen Kohlenstoffverbindungen sind, benötigt jeder Organismus auch andere Chemikalien, um seine Zellmaschinerie zu bilden, und muss diese Nährstoffe aus seiner Umgebung beziehen. Wasser ist ein wichtiger Bestandteil jeder Lebensform, und während bestimmte Organismen die Austrocknung überleben können, sind sie dabei universell inaktiv.
