新陳代謝包含物質(zhì)代謝與能量代謝兩部分，實際上兩者不可分。物質(zhì)代謝是泛指生物體與外界不斷交換物質(zhì)的過程，包括從體外吸取養(yǎng)料和物質(zhì)在體內(nèi)的變化。狹義的代謝是指物質(zhì)在細胞中的合成和分解過程，一般稱中間代謝。合成代謝一般是將簡單物質(zhì)變成復(fù)雜物質(zhì)，而分解代謝則是將復(fù)雜物質(zhì)變?yōu)楹唵挝镔|(zhì)。代謝過程是生命現(xiàn)象的基本特征。糖、脂肪和蛋白質(zhì)的合成途徑各有不同，但它們的分解途徑的共同點是，氧化成CO2和H2O。新陳代謝是機體生命活動的基本特征，新陳代謝包括物質(zhì)代謝與相傳伴的能量代謝，簡稱代謝。
糖、脂肪、蛋白質(zhì)三種營養(yǎng)物質(zhì)，經(jīng)消化轉(zhuǎn)變成為可吸收的小分子營養(yǎng)物質(zhì)而被吸收入血。在細胞中，這些營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過同化作用（合成代謝），構(gòu)筑機體的組成成分或更新衰老的組織；同時經(jīng)過異化作用（分解代謝）分解為代謝產(chǎn)物。合成代謝和分解代謝是物質(zhì)代謝過程中互相聯(lián)系的、不可分割的兩個側(cè)面。
在分解代謝過程中，營養(yǎng)物質(zhì)蘊藏的化學(xué)能便釋放出來。這些化學(xué)能經(jīng)過轉(zhuǎn)化，便成了機體各種生命活動的能源，所以說分解是代謝的放能反應(yīng)。而在合成代謝過程中，需要供給能量，因此是吸能反應(yīng)。可見，在物質(zhì)代謝過程中，物質(zhì)的變化與能量的代謝是緊密聯(lián)系著的。生物體內(nèi)物質(zhì)代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用等，稱為能量代謝（energy metabolism）。
機體所需的能量來源于食物中的糖、脂肪和蛋白質(zhì)。這些能源物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中的碳氫鍵蘊藏著化學(xué)能，在氧化過程中碳氫鍵斷裂，生成CO2和 H2O，同時釋放出蘊藏的能。這些能量的50%以上迅速轉(zhuǎn)化為熱能，用于維持體溫，并向體外散發(fā)。其余不足50%則以高能磷酸鍵的形式貯存于體內(nèi)，供機體利用。體內(nèi)最主要的高能磷酸鍵化學(xué)物是三磷酸腺苷（ ATP）。此外，還可有高能硫酯鍵等。機體利用ATP去合成各種細胞組成分子、各種生物活性物質(zhì)和其他一些物質(zhì)；細胞利用ATP去進行各種離子和其它一些物質(zhì)的主動轉(zhuǎn)運，維持細胞兩側(cè)離子濃度差所形成的勢能；肌肉還可利用ATP所載荷的自由能進行收縮和舒張，完成多種機械功。總的看來，除骨骼肌運動時所完成的機械功（外功）以外，其余的能量最后都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋＠缧募∈湛s所產(chǎn)生的勢能（動脈血壓）與動能（血液流速），均于血液在血管內(nèi)流動過程中，因克服血流內(nèi)、外所產(chǎn)生的阻力而轉(zhuǎn)化為熱能。在人體內(nèi)，熱能是最“低級”形式的能，熱能不能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，不能用來作功。
生物體是通過物質(zhì)的氧化獲得能量的，但物質(zhì)氧化時所產(chǎn)生的能量一般不能直接被利用。機體利用能量的方式是將生物氧化系統(tǒng)釋放的能量，以高能鍵的形式先貯存在生物體內(nèi)的ATP中(ATP是核苷酸-三磷酸腺苷英文名稱的縮寫，其分子是由一分子腺嘌呤，一分子核糖和三分子磷酸連接而成)，當(dāng)需要時再釋放出來供各種生理活動和生化反應(yīng)需用。所以在物質(zhì)代謝同時也有能量代謝。
生物氧化過程，即是由各種有機物(食物來源)在酶的作用下，氧化生成CO2和H2O，并釋放出能量的過程。
由于酶的催化作用，生物氧化得以在比較溫和的條件下及有水的環(huán)境中進行，并且能量主要是以自由能形式逐步釋放直接供給需要能量的過程。
通過食物氧化得到的能量主要用于合成ATP。然后在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┐嬖跁r，ATP將經(jīng)歷三步水解，其提供的能量可用來引起其他化學(xué)反應(yīng)。各種生物活動，如核酸、蛋白質(zhì)的生物的合成、糖、脂肪、藥物等物質(zhì)的代謝，以及細胞內(nèi)外物質(zhì)的轉(zhuǎn)運等等，都有ATP參與。ATP被稱為生物體內(nèi)的能量使者。