Os seres vivos precisam de ar, comida e água porque são essenciais para os processos químicos que fornecem energia aos organismos e os mantêm vivos. Esses processos são conhecidos coletivamente como metabolismo. Os nutrientes encontrados nos alimentos, o oxigênio encontrado no ar e a propriedade solvente da água são componentes indispensáveis do metabolismo.
As funções biológicas que mantêm os organismos vivos são formas de trabalho, e todo trabalho requer energia. Como a energia não pode ser criada, os seres vivos precisam obtê-la de uma fonte. Essa fonte é a comida que comem. Os alimentos são preenchidos com diferentes compostos químicos que fornecem energia quando são decompostos quimicamente. Os nutrientes individuais desempenham funções específicas dentro de um organismo. Por exemplo, os carboidratos são a principal fonte de combustível do corpo, as gorduras são essenciais para a estrutura celular e as proteínas ajudam a produzir hemoglobina.
A água é um solvente necessário para muitas reações químicas no corpo, incluindo o metabolismo. Ele participa da quebra de nutrientes, mas sua importância é ainda mais básica e de longo alcance. O citoplasma celular é feito principalmente de água. Sem água, as células perdem sua estrutura e sofrem danos graves.
O ar é importante porque contém oxigênio, um componente crítico da respiração celular, o processo metabólico pelo qual os seres vivos obtêm energia. Os organismos combinam oxigênio com glicose para produzir ATP (energia).