1. Thành phần hóa học của tế bào
Bốn nguyên tố C, H, O và N là những nguyên tố chính góp phần tạo nên khoảng 96% khối lượng các cơ thể sống.
Do phân tử nước có tính phân cực nên nước có vai trò đặc biệt quan trọng
đối với sự sống.
Các hợp chất hữu cơ như cacbohiđrat, prôtêin và axit nuclêic đều là những đại phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, trình tự sắp xếp và số lượng của các đơn phân trong mỗi phân tử quyết định các đặc tính lí hóa học của chúng. Lipit là chất hữu cơ kị nước.
2. Cấu tạo tế bào
Tế bào là đơn vị cơ bản cấu tạo nên mọi cơ thể sống.
Mọi tế bào đều được cấu tạo từ 3 bộ phận chính : màng sinh chất, tế bào chất và nhân (hay vùng nhân).
Tế bào thường có kích thước nhỏ đảm bảo tối ưu hóa tỉ lệ s/v.
Có 2 loại tế bào là : tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực.
Tế bào nhân sơ có kích thước nhỏ, không có hệ thống màng bên trong tế bào, không có các bào quan có màng bao bọc. Vật chất di truyền của tế bào nhân sơ chưa có màng bao bọc.
Tế bào nhân thực có kích thước lớn hơn nhiều so với tế bào nhân sơ. Vật chất di truyền của tế bào được bao bọc bởi 2 lớp màng tạo nên nhân tế bào, bên trong tế bào có hệ thống nội màng, có nhiều bào quan được bao bọc bởi 1 hoặc 2 lớp màng, có khung xương tế bào được làm bằng các sợi prôtêin. Các bào quan thực hiện những chức năng chuyên biệt : nhân tế bào chứa thông tin di truyền điều khiển mọi hoạt động sống của tế bào, ti thể và lục lạp thực hiện chức năng chuyển hóa năng lượng, lizôxôm là nhà máy tái chế rác thải, Gôngi là nhà máy lắp ráp và phân phối các sản phẩm của tế bào, ribôxôm là nhà máy tổng hợp prôtêin ...
Màng sinh chất có cấu trúc khảm động và có chức nãng điều khiển các chất ra vào tế bào một cách có chọn lọc. Các phương thức vận chuyển qua màng : vận chuyển chủ động, vận chuyển thụ động, xuất bào và nhập bào.
3. Chuyên hóa vật chất và năng lượng
Tế bào là hệ mở, luôn trao đổi chất và năng lượng với môi trường.
ATP được coi là đồng tiền năng lượng của tế bào.
Quang hợp là quá trình chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành dạng năng lượng tiềm ẩn trong hợp chất hữu cơ. Quang hợp bao gồm 2 pha : pha sáng và pha tối.
Hô hấp tế bào là quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ để tạo ra năng lượng dưới dạng ATP. Quá trình phân giải glucôzơ bao gồm 3 giai đoạn (đường phân, chu trình Crep và chuỗi chuyền electron) với sản phẩm chính là ATP, các sản phẩm phụ là CO2 và nước. Đặc điểm của quá trình này là năng lượng trong phân tử glucôzơ được giải phóng một cách từ từ từng bước một và được điều khiển bằng một hệ thống các enzim.
4. Phân chia tế bào
Sự sống được duy trì liên tục từ thế hệ này qua thế hệ khác thông qua quá trình truyền đạt thông tin di truyền lưu trữ trên ADN.
Quá trình truyền đạt thông tin di truyền trên ADN được thực hiện qua các hình thức phân chia tế bào.
Nguyên phân là quá trình phân bào đảm bảo sự truyền đạt thông tin một cách nguyên vẹn từ tế bào này sang tế bào khác nhằm thực hiện các chức năng sinh sản, sinh trưởng và phát triển cũng như khả năng tái sinh các mô và cơ quan ở các cơ thể sinh vật đa bào.
Giảm phân chỉ xảy ra ở các cơ thể lưỡng bội có hình thức sinh sản hữu tính giúp tạo ra sự đa dạng di truyền làm nguồn nguyên liệu cho quá trình tiến hóa.