在19世紀時生機論者認為哪個物質只能以生物合成?
有機化合物
代謝是生物體維持生命的化學反應總稱。這些反應使得生物體能夠生長和繁殖、保持它們的結構以及對環境作出反應。代謝通常被分為兩類：分解代謝可以對大的分子進行分解以獲得能量；合成代謝則可以利用能量來合成細胞中的各個組分，如蛋白質和核酸等。代謝是生物體不斷進行物質和能量的交換過程，一旦物質和能量交換停止，生物體的生命就會結束。代謝中的化學反應可以歸納為代謝途徑，通過一系列酶的作用將一種化學物質轉化為另一種化學物質。酶對於代謝反應來說是非常重要的，因為酶可以通過一個熱力學上易於發生的反應來驅動另一個難以進行的反應，使之變得可行；例如，利用三磷酸腺苷的水解所產生的能量來驅動其他化學反應。一個生物體的代謝機制決定了哪些物質對於此生物體是有營養的，而哪些是有毒的。例如，一些原核生物利用硫化氫作為營養物質，但這種氣體對於動物來說卻是致命的。代謝速度，或者說代謝率，也影響了一個生物體對於食物的需求量。
氫在不同情況下都會對人體造成危險。與空氣混合時，氫氣會輕易燃燒和爆炸，而純氫氣則會使人窒息。洩漏到空氣中的氫氣無色無味，且可以自燃，產生高溫但無色的火焰，因此有意外灼傷的可能性。液氫的溫度極低，所以和其他低溫液體一樣有一定的危險性，比如會引致凍傷。氫氣可以溶解在多種金屬之中，除了可能的洩漏以外，氫氣還會造成金屬的氫脆現象，引致材料爆裂。氫的許多性質都受到了其自旋異構體比例的影響。不少數據所描述的是處於平衡態的氫氣，但氫氣有時需要幾天乃至幾週的時間才會達致平衡，所以它的安全數據可能和現實中的氫氣有所差別。另外，容器的形狀，也會大大影響氫氣的爆炸臨界溫度和壓力。
有機化合物，簡稱有機物，是含碳化合物，但是碳的氧化物、碳酸、碳酸鹽、 碳酸氫鹽、氰化物、硫氰化物、氰酸鹽、金屬碳化物等除外。有機化合物有時也可被定義為碳氫化合物及其衍生物的總稱。有機物是生命產生的物質基礎。「有機」這歷史性名詞，可追溯至19世紀，當時生機論者認為有機化合物只能以生物合成，此理論基於有機物與「無機」的基本分別，有機物是不能被非生命力合成的。後來德國化學家弗裏德裏希•維勒以氰酸與氨水合成尿素時這一理論才被推翻。一般而言，有機化合物定義為化合物中有碳氫鍵而無機化合物則沒有，因此碳酸、二氧化碳是無機化合物，但是甲酸則是有機化合物。然而，化合物中沒有碳氫鍵也不一定為無機物，如聚四氟乙烯。
所有的生物體如果持續攝入非食物類物質而沒有相應的代謝途徑，這些物質就會在細胞中積累並造成危害。這些存在於機體內可能造成損害的物質被稱為異型生物質。異型生物質包括合成藥物、天然毒藥和抗生素，所幸的是它們可以在一系列異型生物質代謝酶的作用下被去毒化。這一酶系統的功能發揮有三個階段：首先氧化異型生物質，然後在該物質分子上連接一個水溶性基團，最後修飾過的含水溶性基團的異型生物質被運出細胞。在生態學中，這些反應對於污染物的微生物降解和污染土壤的生物修復具有極為重要的作用。許多這樣的微生物反應在多細胞生物體中也同樣存在，但由於微生物種類的多樣性使得它們能夠代謝的物質比多細胞生物體要廣泛的多，它們甚至可以降解包括有機氯在內的持久性有機污染物。