חילוף חומרים (מטבוליזם), כלל התהליכים הכימיים המתרחשים בתא החי, הדרושים לקיום החיים. חילוף החומרים נחלק לשני מרכיבים: בנייה או סינתזה של חומרים אורגניים (אנבוליזם), או פירוקם (קטבוליזם).
דוגמה מובהקת לתהליך אנבולי היא הפוטוסינתזה בצמחים ירוקים: מולקולות אי-אורגניות פשוטות כמו מים, פחמן דו-חמצני ומלחים מינרליים שונים הופכים בנוכחות אור שמש לתרכובות אורגניות מורכבות. דוגמה מובהקת לתהליך קטבולי בבעלי חיים היא העיכול. תרכובות אורגניות מורכבות שהגיעו לגוף בדרך האכילה מפורקות למרכיבים פשוטים יותר, ואלה שבים ומצורפים לתרכובות הנחוצות לגוף, בעזרת אנזימים מתאימים.
בכללותו, חילוף החומרים באורגניזם הוא מנגנון סבוך ביותר ששלביו השונים תלויים זה בזה, והשמירה על איזונו היא מלאכה קשה וסבוכה...
