Rośliny do wytwarzania związków organicznych wykorzystują energię świetlną wychwytywaną dzięki chlorofilowi. Proces, w którym energia świetlna przemienia się w energię magazynowaną w roślinie przy pomocy chlorofilu nazywamy fotosyntezą. Istnieją także organizmy, które potrafią wytwarzać związki organiczne z nieorganicznych. Pozostałe, w tym zwierzęta i człowiek otrzymują je z pożywieniem.
Proste związki organiczne mogą służyć do tworzenia bardziej złożonych cząsteczek. Złożone związki węgla natomiast mogą rozkładać się na prostsze, gdy organizm potrzebuje energii albo surowców do wytwarzania innych związków.
Przemiana energii i materii jest bardzo ważną życiową cechą. Jednak niektóre przemiany chemiczne lepiej zachodzą w obecności rozpuszczalnika. Najlepszym i najbardziej powszechnym rozpuszczalnikiem jest woda. Służy ona też organizmom do wytwarzania związków organicznych, których głównymi składnikami jest węgiel i wodór. Ten drugi organizmy czerpią właśnie z wody, a węgiel z dwutlenku węgla, który znajduje się w niewielkich ilościach w atmosferze ziemskiej. Znów, by wykorzystać energię zmagazynowaną w związkach organicznych, potrzebny jest tlen, dzięki któremu zachodzi utlenienie.
