Salah satu perbedaan pertama yang dibuat dalam biologi adalah perbedaan yang menanggapi apakah sesuatu itu hidup atau tidak, yaitu, apakah itu benda hidup atau mati. Ini adalah dogma sentral biologi, untuk mempelajari kehidupan, yang hidup harus dipisahkan dari yang tidak hidup. Unsur-unsur yang membentuk kedua jenis materi adalah sama. Namun, hasil akhirnya jelas berbeda. Materi hidup, makhluk hidup, terutama terdiri dari serangkaian unsur kimia tereduksi yang dapat Anda singkat menjadi CHONPS: karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor, dan belerang. Mereka diatur dalam urutan kepentingan dalam komposisi makhluk hidup. karbon adalah 99% dari komposisi kimia bahan organik (yang bertanggung jawab untuk mempelajari kimia organik). Di sisi lain kita memiliki hal-hal yang tidak hidup, atau tidak hidup, yang menurut definisi adalah segala sesuatu yang bukan makhluk hidup: tanah, air atau udara. Komposisinya terdiri dari unsur-unsur yang sama dengan materi hidup, hanya proporsi dan hubungan di antara mereka yang sangat berbeda. Atmosfer terdiri dari 78% nitrogen dan 21% oksigen (lihat bahwa kedua unsur tersebut juga merupakan mayoritas dalam makhluk hidup), atau air terdiri dari hidrogen dan oksigen. Dengan demikian mudah untuk melihat bahwa komponen utama makhluk hidup bukanlah salah satu yang paling terwakili dalam benda mati, karbon. Itulah sebabnya kimia organik dikaitkan dengan molekul yang berasal dari biologi, meskipun beberapa dapat dihasilkan oleh proses fisika-kimia murni.
Makhluk hidup terdiri dari unit dasar minimum mereka, sel . Mereka melakukan semua aktivitas yang diperlukan untuk pemeliharaan kehidupan, dan yang ada di semua organisme, dari amuba hingga singa atau anggrek. Himpunan reaksi kimia yang diperlukan untuk mempertahankan organisasi sel disebut metabolisme . Metabolisme terdiri dari dua jenis proses yang saling mengimbangi, anabolisme di mana molekul kompleks dihancurkan untuk mendapatkan energi atau komponen dasar dan katabolisme , di mana senyawa dibuat melalui penggunaan energi dan komponen dasar yang lebih kompleks untuk berfungsinya sel.
Pengaturan kedua jenis metabolisme terjadi pada tingkat sel dan dikenal sebagai homeostasis . Ini adalah penggabungan beberapa sistem dengan yang lain sedemikian rupa sehingga mereka mengatur satu sama lain, mengirimkan informasi dari satu sistem ke sistem lain untuk menjaga senyawa kompleks dan sederhana pada titik optimal untuk fungsi sel yang benar.
Ciri-ciri makhluk hidup lainnya adalah gerak dan reproduksi . Semua sifat ini memungkinkan adaptasinya ke dunia dalam perubahan permanen, memastikan kelangsungan spesies. Meskipun benar bahwa kita mungkin berpikir bahwa udara atau air dapat bergerak, kenyataannya mereka tidak memiliki keinginan untuk bergerak. Pergerakan unsur-unsur inert ini merupakan akibat dari perubahan sifat-sifat yang satu dengan yang lainnya, seperti perubahan suhu di atmosfer yang ditimbulkan oleh angin, atau gaya tarik bulan yang menimbulkan pasang surut. Di sisi lain, mudah dipahami bahwa makhluk hidup bergerak sesuka hati dan bukan sebagai akibat dari perubahan kondisi eksternal mereka. Akhirnya mudah dipahami bahwa udara, air atau tanah tidak dapat berkembang biak. Mereka dapat berubah satu menjadi yang lain sebagai hasil dari proses fisika-kimia, tetapi jumlah air di planet ini selalu sama, bahkan jika itu bergerak dalam lingkaran dan memiliki ketersediaan yang berbeda.