Canlı organizmalardaki enerji kimyasal reaksiyonlardan geçer. Kimyasal reaksiyondaki her adım, tepkenler olarak bilinen bir dizi maddenin spesifik ürünlere dönüştürülmesini içerir. Kimyasal reaksiyonlar sırasında kimyasal bağlarda depolanan enerji, yeni oluşturulan diğer kimyasal bağlara aktarılır.
Tüm canlı organizmalar, yaşamın fonksiyonlarını yerine getirmek için enerjinin yakalanmasını, depolanmasını ve kullanılmasını gerektirir. Bu işlemlere hücresel kimyasal işlemlerle ulaşılır. Ekzotermik reaksiyonlar enerjiyi boşaltırken, endotermik reaksiyonlar bir reaksiyonun gerçekleşmesi için enerjiyi alır. Bitkilerde, kimyasal reaksiyonlar, bitki hücrelerinin güneş ışığı enerjisini bitki büyümesini ve diğer işlemleri destekleyen kimyasal enerjiye dönüştürdüğü süreci içerir. Karbondioksit basit şekerler ile birleşerek fotosentez olarak bilinen bir işlemde karmaşık karbonhidratlar üretir.
Canlılarda hücre kimyasal reaksiyonlarının toplamı metabolizma olarak bilinir ve iki fazda meydana gelir. Katabolizma reaksiyonları molekülleri daha basit moleküllere parçalamaktadır. Anabolizm ise daha büyük moleküller oluşturur. Genel olarak, katabolizma kimyasal enerji üretirken, anabolizm kimyasal enerji gerektirir. Temel olarak, tüm canlı organizmalarda kimyasal enerji esasen Adenosine Tri-fosfat olarak bilinen bir molekül biçiminde depolanır. ATP, bir fosfat grubunun kaybını ve depolanan kimyasal enerjinin deşarjını içeren bir işlemde Adenosin di-fosfata dönüştürülebilir. ADP, bir hücre aşırı enerjiye sahip olduğunda tekrar ATP'ye dönüştürülebilir.
