Anyagcseréjük során a sejtek a környezetükből felvett anyagokat saját anyagaikká alakítják, vagy lebontják, hogy ezzel energiát nyerjenek életműködéseikhez. A sejtanyagcsere-folyamatok szabályozott, meghatározott sorrendben lejátszódó kémiai, más szóval biokémiai átalakulások, amelyekre érvényesek az élettelen világ alapvető törvényszerűségei, köztük az energiamegmaradás és az energiaminimumra törekvés elve.
A sejtekben zajló biokémiai átalakulásokat alapvetően két nagy csoportra osztjuk. A felépítő folyamatokban a kiindulási anyagokból nagyobb molekulájú, nagyobb energiatartalmú szerves vegyületek képződnek. Éppen ezért ezek az átalakulások energiafelhasználással járnak. Felépítő anyagcsere-folyamat például a fotoszintézis, amikor szén-dioxidból és vízből szőlőcukor és oxigén képződik, vagy az aminosavakból kiinduló fehérjeszintézis.
A lebontó folyamatok során a szerves vegyületek oxidálódnak, és kisebb molekulájú anyagokká alakulnak át. A lebontó folyamatok ezért energia-felszabadulással járnak. A lebontásra kerülő anyagok energiatartalmának egy része hőenergiává, másik része kémiai energiává alakul, ami azt jelenti, hogy energiatároló vegyületek kötéseiben raktározódik. A felszabaduló hőenergia nem hasznosítható az életműködésekhez, például a felépítő folyamatokhoz vagy a mozgáshoz, de a kémiai kötésekben tárolt energia igen. Lebontó anyagcsere-folyamat például a szőlőcukor átalakítása szén-dioxiddá és vízzé a sejtlégzés során.