新陳代謝包含物質代謝與能量代謝兩部分，實際上兩者不可分。物質代謝是泛指生物體與外界不斷交換物質的過程，包括從體外吸取養料和物質在體內的變化。狹義的代謝是指物質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變成復雜物質，而分解代謝則是將復雜物質變為簡單物質。代謝過程是生命現象的基本特征。糖、脂肪和蛋白質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，新陳代謝包括物質代謝與相傳伴的能量代謝，簡稱代謝。

　　糖、脂肪、蛋白質三種營養物質，經消化轉變成為可吸收的小分子營養物質而被吸收入血。在細胞中，這些營養物質經過同化作用（合成代謝），構筑機體的組成成分或更新衰老的組織；同時經過異化作用（分解代謝）分解為代謝產物。合成代謝和分解代謝是物質代謝過程中互相聯系的、不可分割的兩個側面。

　　在分解代謝過程中，營養物質蘊藏的化學能便釋放出來。這些化學能經過轉化，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。而在合成代謝過程中，需要供給能量，因此是吸能反應。可見，在物質代謝過程中，物質的變化與能量的代謝是緊密聯系著的。生物體內物質代謝過程中所伴隨的能量釋放、轉移和利用等，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。這些能源物質分子結構中的碳氫鍵蘊藏著化學能，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%以上迅速轉化為熱能，用于維持體溫，并向體外散發。其余不足50%則以高能磷酸鍵的形式貯存于體內，供機體利用。體內最主要的高能磷酸鍵化學物是三磷酸腺苷（ 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、各種生物活性物質和其他一些物質；細胞利用ATP去進行各種離子和其它一些物質的主動轉運，維持細胞兩側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變為熱能。例如心肌收縮所產生的勢能（動脈血壓）與動能（血液流速），均于血液在血管內流動過程中，因克服血流內、外所產生的阻力而轉化為熱能。在人體內，熱能是最“低級”形式的能，熱能不能轉化為其它形式的能，不能用來作功。

生物體是通過物質的氧化獲得能量的，但物質氧化時所產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釋放的能量，以高能鍵的形式先貯存在生物體內的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)，當需要時再釋放出來供各種生理活動和生化反應需用。所以在物質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。然后在適當的催化劑存在時，ATP將經歷三步水解，其提供的能量可用來引起其他化學反應。各種生物活動，如核酸、蛋白質的生物的合成、糖、脂肪、藥物等物質的代謝，以及細胞內外物質的轉運等等，都有ATP參與。ATP被稱為生物體內的能量使者。