Żywa komórka jest tworem niezwykle złożonym, uporządkowanym i spełniającym różnorodne czynności. Taki stan rzeczy wymaga stałego dopływu energii. W przeciwnym wypadku złożony kompleks ulega rozpadowi. Przez całe swe życie komórka wykonuje pracę warunkującą utrzymanie ładu i wysokiego zróżnicowania wszystkich zawartych w niej cząsteczek. Jest to tzw. praca chemiczna. Poza tym komórki różnych rodzajów wykonują pracę mechaniczną, osmo-tyczną czy też elektryczną; dzięki temu w organizmie zachodzą wszystkie niezbędne procesy życiowe. Ponieważ do wykonywania pracy niezbędna jest energia, nasuwa się pytanie, skąd komórka pobiera energię i jak ją przetwarza w różne rodzaje pracy. Z obserwacji życia codziennego wiemy, że najczęstszym źródłem energii zużytkowywanej przez człowieka jest proces spalania rozmaitych substancji — paliw energetycznych. Przez spalanie, czyli utlenianie, energia zawarta w wiązaniach chemicznych ulega zamianie w energię cieplną, która z kolei bywa wykorzystywana do przemiany w inne rodzaje energii. Komórka również pobiera energię zawartą w wiązaniach chemicznych. Robi to jednak zupełnie inaczej niż człowiek wykorzystujący energię paliw energetycznych. Energia cieplna, zgodnie z zasadami termodynamiki, może być zamieniona w inny rodzaj energii jedynie wówczas, gdy istnieje znaczna różnica temperatur. We wnętrzu komórki zjawisko takie jest oczywiście wykluczone, gdyż powstanie znacznej różnicy temperatur równałoby się jej zniszczeniu. Komórka musi zatem wykorzystywać energię chemiczną unikając „po drodze" energii cieplnej. W długim procesie ewolucji w komórce wytworzył się i udoskonalił niezwykły mechanizm przemian energii, które mogą zachodzić w stałej temperaturze, w środowisku wodnym i przy względnie niezmiennym stężeniu jonów wodorowych.