什麼機制可以維持生命所需的能量？
代謝
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。
生命泛指一類具有穩定的物質和能量代謝現象並且能回應刺激、能進行自我複製的半開放物質系統。簡單來說，也就是由有生命機制的物體。生命個體一定會經歷出生、成長、衰老和死亡。生命種群則在一代代個體的更替中經過自然選擇發生進化以適應環境。生物學則是以研究生命為中心的科學。生命的最小單位是生物，生物是由一個或多個細胞組成，能夠新陳代謝，維持恆定性，可以成長，回應刺激，可以繁殖甚至演化，以適應外界環境，繼續繁殖並產生後代。在地球的生物圈內可以找到許多不同的生物，在這些生物中，都有共同的特徵，都是由以碳和水為基礎的細胞構成，有其組織以及可以遺傳的基因資訊。地球約在45.4億年前形成。最早的生命至少約在35億年產生。當時是始太古代，冥古宙熔化的地殼已經固化。地球上最早的生物證據是在西格陵蘭發現的37億年前變質岩中的生物物質石墨，及西澳洲34.8億年前砂岩中的遠古生物化石。不過很多研究推測地球在更早之前就已有生命。根據其中一種研究，可能在42.5億年前就已有生命，另一個研究則認為是44億年前。目前仍不確定地球上產生生命的機制，不過已有許多的生命起源假說。生命形成後，變成許多不同的形式，生物學家則將其分類成許多分類單元的體系。生命可以在許多不同的條件下生存。另外，新陳代謝和自我複製的能力有時被視判斷生命的根本條件，稱之為生命現象。病毒在有寄主可寄生的時候，會表現出生命現象；但在沒有寄主可寄生的時候，不會表現生命現象，所以病毒是介於生命與非生命之間的一種奇妙的有機物。在宇宙中，地球是人類已知的唯一存有生命的星球。德雷克公式可以估算其他地方出現生命的機率，但科學家不同意很多公式中變量的值。取決於不同的值，方程式可以暗示生命的形成是頻繁或稀少的。德雷克計算我們在任何時間可能接觸的外星生命只有1個。有關地球生命的起源，胚種論也被稱為外源性起源認為生命來自宇宙，通過隕石、彗星或宇宙塵等天體到達地球。但是這些理論對解釋生命的起源沒有幫助。
基因表現是用基因中的資訊來合成基因產物的過程。產物通常是蛋白質，但對於非蛋白質編碼基因，如轉運RNA和小核RNA，產物則是RNA。所有已知生物都通過基因表現來生成生命所需的高分子物質。基因表現的過程可分為轉錄、RNA剪接、轉譯、蛋白質的轉譯後修飾這幾步。基因表現調控控制細胞的結構與功能，同時也是細胞分化、形態發生及生物體的多功能性和適應性的基礎。不同的時間、不同的環境，以及不同部位的細胞，或是基因在細胞中的含量差異，皆可能使基因產生不同的表現。基因調節也可以作為進化變化的受質，因為基因表現的時間，位置和數量的控制可以對基因在細胞或多細胞生物體中的功能具有深遠的影響。在遺傳學中，基因表現是基因型產生表型的最基本的層次。
代謝有一個特點：無論是任何大小的物種，基本代謝途徑也是相似的。例如，羧酸，作為檸檬酸循環中的最為人們所知的中間產物，存在於所有的生物體，無論是微小的單細胞的細菌還是巨大的多細胞生物如大象。代謝中所存在的這樣的相似性很可能是由於相關代謝途徑的高效率以及這些途徑在進化史早期就出現而形成的結果。動植物和微生物的大部分組成結構是由三類基本生物分子所構成，這3類分子是胺基酸、醣類和脂類。由於這些分子是維持生命所必需的，代謝既製造這些分子以用於構建細胞和組織，又在攝入食物後將食物中的這些分子消化降解以提供維持生命所需的能量。許多重要的生化物質可以聚合在一起形成多聚體，如去氧核醣核酸和蛋白質。這些生物大分子對於所有的生物體都是必要的組分。