生物体不断地与其环境交换物质和能量以实现不断自我更新的过程。新陈代谢是生命活动的基本特征，它一旦停止，生物亦即死亡。新陈代谢过程由一系列的化学反应所组成，这些化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。新陈代谢受到严格的调控。

在生物的生命活动过程中，构成机体的原有物质不断地进行降解，同时不断地合成新物质进行补充，从而实现自我更新(正在生长的幼龄动物和雌性怀孕动物还需合成更多的新物质以满足自身和胎儿生长的需要)。因此，生物必需不断地由外界摄入各种营养物质作为合成这些新物质的原料。生物的各种生命活动(物质的合成和转运、肌肉的收缩等)都需要消耗能量，因而生物还必需不断地由外界摄入能量。由于动物全身各部位的温度和压力基本相同，所以动物只能利用自由能(能够在恒温恒压条件下做功的能)来完成各种功，而不能利用热能做功，热能仅对维持体温有用。动物是通过摄入化学能含量较高的物质(主要是糖和脂肪)，并在体内将它们降解为含能较低的物质(二氧化碳、水等)而获取自由能的。然而动物不能直接利用物质降解时所释出的自由能做功，而是先把各种物质降解时所释出的自由能储存在腺苷三磷酸(ATP)中，然后在需要时利用ATP做各种功。无论原有构成机体的物质或供能物质降解最后产生的对机体无用的废物，以及在生命活动过程中所产生的热量(这是必定要产生的)，都必须及时排出体外。只有这样才能维持代谢的继续进行，动物才能生存下去。否则，由于代谢终产物和热量的在体内积存，将迫使代谢停止，动物亦即死亡。

物质代谢和能量代谢 通常把物质在体内的转变(合成和降解)过程称为物质代谢;把能量的释放、储存和利用的能量转换过程称为能量代谢。物质代谢和能量代谢是不可分割的。在物质的合成和降解过程中必然有能量的利用和释放，而能量的释放、储存和利用又都是通过物质的转变实现的。所以物质代谢和能量代谢都不能单独地进行。

合成代谢和分解代谢 动物吸收的是分子量较小、种类不多的有机和无机营养物质。其中一部分用于合成动物自身特有的种类极其繁多的生物大分子(主要是核酸和蛋白质)，此过程称为合成代谢。另一部分则用于分解供能。供能物质以及动物原有物质的降解过程称为分解代谢。原有物质的降解也提供能量。然而合成代谢和分解代谢并不是截然分开的。一些物质在降解过程中所生成的许多中间产物既可继续降解，又可做为合成其他物质的原料而转向合成。在物质合成过程中所生成的某些中间产物同样也可转向降解。这些中间产物是继续走合成还是走降解的途径，常依机体当时的具体条件为转移，所以合成代谢和分解代谢是通过一些中间产物而交错进行的。

中间代谢 动物的整个代谢过程包括物质的消化和吸收，在体内发生的转变和废物以及热量的排出三个阶段。物质在体内发生的各种转变称为中间代谢。中间代谢是动物生物化学研究的主要内容。

代谢途径 中间代谢包括多种物质的合成和分解，反应成千上万。合成和分解的过程又互相交错，情况十分复杂。为了研究方便，通常把整个代谢过程分为若干个代谢途径，每个代谢途径代表着从一物质转变成另一物质的酶促反应序列。不同代谢途径包含的反应数不同， 可用通式表示如下：

式中 S为途径底物;P为终产物;A、B、C为中间产物;E1、E2、E3、E4为特异催化各步反应的酶。

动物体内的代谢反应几乎都是由酶催化的。酶催化作用的特点是高效率和高特异性，因而能使代谢过程以足够的速度进行，满足了生理活动的需要。同时还避免了有机反应的多样化，使代谢途径能够有秩序地向一定方向进行，不致产生副产物，使代谢陷入杂乱无章。由于一种酶只能催化一个简单的反应，所以一个代谢途径要由多种酶连续催化来完成。

代谢途径的划分虽然是人为的，但也不是完全任意的。通常是使每个代谢途径都有其特定的生理意义。例如，酵解途径是指葡萄糖转变为丙酮酸或乳酸的过程，其生理意义是在无氧条件下由葡萄糖降解供能;电子传递链是指电子由烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)或黄素腺嘌呤二核苷酸(FADH2)传递给氧的途径，它的生理意义是在有氧条件下大量产生ATP;三羧酸循环是指乙酰-CoA氧化为二氧化碳的反应序列， 它是糖、脂肪和蛋白质等许多物质在体内彻底分解的最后共同途径，也是为物质合成提供某些原料的途径等。然而由于代谢途径的划分是人为的，所以也可根据需要做不同的划分。例如，酵解、三羧酸循环和电子传递链既可按上述分为三个代谢途径，也可把三者看成为一个代谢途径，即葡萄糖有氧氧化途径。它的生理意义是在有氧条件下由葡萄糖彻底氧化供能。

代谢的恒态 在动物体内每个代谢途径都是在非平衡状态下进行。因为只有这样才能使代谢途径向单方向进行，才能有物质的净合成以及能量的释放、转换和利用，以完成各种生命活动和自我更新。否则，如果代谢途径处于平衡状态，则意味着代谢的停止，动物也就死亡。代谢反应既然是在非平衡条件下进行，所以在代谢过程中必然要释放热能。

然而一个非平衡反应是要自动走向平衡的。为了使代谢途径持续地处于非平衡状态，就必须不断地提供底物和移去终产物，并把产生的热量及时散发掉。由此可见，一个代谢途径进行时的状态是：途径底物不断地得到供应而保持恒定的浓度， 它又不断地沿着代谢途径向前转变，生成的终产物不断地被移去。这样，代谢途径不断地进行， 但途径中各种中产物的浓度则基本保持不变， 同时又不断地散发热量， 这种状态就叫做恒态。

动物体内的各个代谢途径都处于恒态， 整个代谢过程(各个代谢途径的总和)也是处于恒态。整个代谢过程的恒态是靠动物不断地与环境进行物质和能量的交换维持的。因为就某一代谢途径来说， 其底物可能不是来自外界， 而是由另一代谢途径所提供。然而追溯下去， 最初的底物还是来自外界。同样， 某个代谢途径的终产物可能不是直接排出体外的， 而是做为另一代谢途径的底物。然而归根结底， 还是要靠将最后产物排出体外以维持代谢的非平衡状态。如果动物停止摄入和(或)排出物质， 则代谢的恒态不能维持， 代谢将达到平衡， 动物亦即死亡。在代谢过程中所产生的热量也要及时排出， 否则热量将在体内积存， 到一定程度便会迫使代谢停止。总之， 一个动物要不断地摄入各种物质， 这些物质在体内经由不同的代谢途径不断地向前转变， 转变最后产生的物质要不断地排出体外， 同时还要及时地向环境散发热量。在这种不断转变的过程中， 动物体内各种物质的含量则基本保持不变。所以从表面看来，一个动物并没有发生改变，但实际上每一瞬间它都在变， 都在自我更新。