Dựa vào Hình 1.1, mô tả tóm tắt quá trình chuyển hóa năng lượng trong sinh giới (bắt đầu từ năng lượng ánh sáng).

Quá trình chuyển hóa năng lượng chia thành 3 giai đoạn: tổng hợp, phân giải và huy động năng lượng:

• Giai đoạn tổng hợp: Sinh vật tự dưỡng hấp thụ quang năng để tổng hợp chất hữu cơ từ các phân tử CO2 và nước => chuyển hóa quang năng thành hóa năng tích lũy trong các liên kết hóa học ở các phân tử hữu cơ.
• Giai đoạn phân giải: Các liên kết hóa học trong phân tử hữu cơ chứa năng lượng ở dạng thế năng, sau đó biến đổi thành động năng nhờ quá trình hô hấp. Qua trình này làm biến đổi các phân tử lớn thành các phân tử nhỏ hơn, đồng thời, tích lũy năng lượng trong các liên kết hóa học của các phân tử nhỏ ở dạng dễ chuyển đổi và sử dụng (ví dụ ATP, NADH,...)
• Giai đoạn huy động năng lượng: Các liên kết giữa các gốc phosphate trong phân tử ATP sẽ bị phá vỡ, giải phóng năng lượng. Các dạng năng lượng khác nhau cuối cùng đều chuyển thành nhiệt năng và toả ra môi trường.