生物与外界环境之间的物质交换及其相伴随能量转移的过程。是生命现象的基本特征之一，包括同化作用和异化作用两个方面。生物体从外界摄取简单的营养物质，将其转变为构成自身的复杂物质并贮存能量的过程，称为同化作用。同化作用由一系列合成反应和分解反应组成，但因最终合成生物体的物质，故又称合成代谢。生物体把自身的复杂物质分解成简单的物质排出体外并伴随释放能量的过程，称为异化作用。异化作用也由一系列分解反应和合成反应组成，但总的结果是把生物体的物质分解，故又称分解代谢。分解代谢释放的能量，部分供合成代谢之用，部分满足生物体生理活动之需和以热的形式释放到环境中。同化作用和异化作用在物质交换和能量转移中密切相关，共同决定生命的存在。

在长期进化过程中，由于受外界环境影响形成了多种生物代谢类型。①根据同化作用的方式不同，生物代谢可分为自养型和异养型两类。自养型生物能从环境中摄取简单的无机物并将其同化成复杂的有机物。而异养型生物则以摄取现成的有机物为生存手段。在自养型生物中，以光为能源，以二氧化碳或碳酸盐为主要碳源的生物称为光能自养型生物。例如高等植物、藻类和某些含有光合色素的细菌。而通过氧化某些无机物取得化学能，并将二氧化碳合成自身有机物的生物称为化能自养型生物。例如亚硝酸细菌。在异养型生物中，以光为能源，以有机物为主要碳源的生物称为光能异养型生物。例如有些进行光合作用不产氧的细菌能以有机物为氢供体并将其同化成自身的物质。而把有机含碳化合物既作为能源又作为碳源的生物称为化能异养型生物。动物、真菌和绝大多数细菌属于这一类型。②根据异化作用方式的不同，生物又可分为需氧生物和厌氧生物。需氧生物生活在富氧条件下，可利用大气中的游离氧分解有机物，以获得生理活动所需的能量；而厌氧生物通常使有机物在无氧条件下发酵以获得能量。生物代谢类型尽管十分复杂，在自养与异养、光能与化能、需氧与厌氧之间并无绝对的界限，自然界中生物的代谢类型互相交叉形成某些中间类型的情形并不罕见。如酵母菌在有氧和缺氧时都能生长，不过是以不同的氧化方式获得能量。此外，生物对氮的利用方式也不尽相同。固氮菌可以利用分子氮，植物根系则吸收化合态的氮，而动物则需要蛋白氮。

为各种物质在生物体内转变成最终产物的变化过程。它由一系列酶催化的定向进行的化学反应而实现。这些化学反应通称为中间代谢反应。每一个中间代谢反应的产物称为中间代谢物。各种物质有各自的分解和合成途径，途径之间又借其共同的中间代谢物互相连结、沟通而构成复杂的代谢网络。组成代谢反应途径的化学反应有平衡反应（又称可逆反应）和非平衡反应（又称不可逆反应）两类。其中只有单向进行的非平衡反应才能有物质的净生成和伴有生命活动过程所需的化学能的释放。生物体必须不断地从环境获得代谢途径所需要的各种营养物质，并不断地把代谢的终产物释放到环境中去，以保持代谢过程的单向进行，并使代谢途径中各种物质的浓度基本恒定。这种状态称为恒态，是生物体新陈代谢的基本状态。生物体内贮有的参与恒态的代谢反应的物质的总量称为代谢池。例如氨基酸和葡萄糖在动物体内有各自的代谢池。代谢池包括生物体从环境获得的外源性物质和自身产生的内源性物质两部分，其容量因生物体、生理状况和环境条件不同可在一定的范围内变动，且两者对生物体有同等重要的作用。

生物在长期进化的过程中，为使机体的新陈代谢活动在生长发育的不同时期或在内外环境发生变化的情况下仍然保持恒态，逐渐形成了一套灵敏有效的代谢调节机制。进化程度越高的生物，其代谢调节的内容和方式也越复杂。例如高等动物的代谢活动受以神经和激素为主体的综合调节。但对所有生物而言，以调节中间代谢反应的酶的专一性、多酶复合体系、酶在细胞中的区域分布、酶的催化活性及其含量为基础的细胞水平的调节乃是整个代谢调节的基础。代谢调节使各个代谢途径中酶的活性和含量互相协调平衡，从而使途径中的反应以适当的速度进行，任何导致机体代谢调节机制失灵的原因都会妨碍代谢活动正常进行，从而引起不同程度的生理异常，引起疾病以致死亡。因此，一切生命活动都依靠新陈代谢的正常运转得以维持，新陈代谢的调节对于生命的存亡至关重要。