Перетворення цієї енергії та речовини в організмі називається метаболізмом. Безпосереднім джерелом енергії для більшості клітин є глюкоза. Але глюкоза — не єдине паливо, від якого залежать клітини. Інші вуглеводи, жири та білки можуть використовуватися в певних клітинах або в певний час як джерело АТФ.
ферменти мають вирішальне значення для метаболізму та дозволяють точно регулювати метаболічні шляхи, щоб підтримувати постійний набір умов у відповідь на зміни середовища клітини, процес, відомий як гомеостаз.
Клітинний метаболізм складається з хімічні реакції, що відбуваються в живих клітинах. Загалом ці реакції можна розділити на катаболічні реакції, які перетворюють поживні речовини в енергію, та анаболічні реакції, які призводять до синтезу більших біомолекул.
Подібне посилення та зниження метаболічних шляхів часто є відповіддю на зміни концентрації ключових метаболітів у клітині. Наприклад, клітина може підрахувати свої рівні проміжних метаболітів і відповідно налаштувати гліколітичний шлях і синтез глюкози.
Гормон щитовидної залози в цілому служить для підвищення метаболізму майже всіх тканин організму. Наприклад, гормон щитовидної залози стимулює вироблення певних білків, які беруть участь у теплогенерації в організмі, функції, яка є важливою для підтримки температури тіла в холодному кліматі.