Всякий организм — одноклеточный или многоклеточный — нуждается в определенных условиях существования, предоставляемых ему той средой обитания, к которой организм определенного вида приспособился на пути своего эволюционного развития. Функции организма могут нормально осуществляться только при условии, что внешняя среда обеспечивает возможность получения пищи, необходимой до пополнения вещественных и энергетических затрат, и если организм находится в необходимой ему водной или воздушной среде, при определенной температуре, барометрическом давлении, интенсивности и спектре света и т. д.
Формы приспособления разных организмов ко всем перечисленным факторам внешней среды и взаимоотношения их со средой чрезвычайно разнообразны. Так, животные организмы нуждаются в органических питательных веществах и не способны синтезировать сложные органические соединения из неорганических веществ. Напротив, зеленые растения в ходе важнейшего биологического процесса — фотосинтеза — осуществляют синтез органических веществ из неорганических. Это различие в отношении к внешней среде животных и растительных организмов обеспечивает круговорот веществ в живой природе.
Растительные организмы используют неорганические азотистые соединения (аммиак, селитру), получаемые корневой системой из почвы, и синтезируют азотсодержащие белковые вещества. Животные же организмы не способны синтезировать белки путем использования для этого неорганических азотистых соединений. В животных клетках белки создаются лишь из получаемых с пищей аминокислот. В процессе жизнедеятельности, в результате дезаминирования и декарбоксилирования, постоянно происходит распад аминокислот с образованием более простых азотистых соединений (аммиак, мочевина и др.), которые вновь используются растениями и некоторыми микроорганизмами для синтеза белковых соединений.
Клетки большинства животных являются аэробами, т. е. они нуждаются в молекулярном кислороде, поступающем в организм из внешней среды и необходимом для процессов окисления питательных веществ до углекислоты и воды. Некоторые же организмы являются анаэробами; они не нуждаются в свободном кислороде, который ими не используется и даже вреден для них. Они получают необходимую для их жизнедеятельности энергию за счет анаэробного — бескислородного — расщепления питательных веществ.
Весьма различно отношение разных организмов к температуре, барометрическому давлению, влажности воздуха и содержанию электролитов в водной среде. Так, некоторые виды организмов могут существовать лишь в пресной воде озер и рек, содержание солей в которой не превышает 0,1%; другие же организмы существуют лишь ч морской воде, содержащей около 3% электролитов.
Различные изменения внешней среды, как-то: изменения количества и состава питательных веществ, изменения состава воздуха — содержания кислорода и углекислого газа, состава и концентрации электролитов в воде, температуры и барометрического давления, спектра и интенсивности света, а также наличие токсических веществ в среде, радиоактивное излучение и др.— оказывают мощное влияние на физиологические функции. Некоторые факторы действуют на них благоприятно, другие же угнетают их и приводят организм к гибели.
Жизнедеятельность организмов может нормально осуществляться лишь в определенных условиях внешней среды. Допустимые границы изменений этих условий относительно невелики, т. е. необходимо относительное их постоянство. При этом следует иметь в виду, что пределы колебаний внешней среды, переносимые организмом высших животных, значительно шире, чем те, которые необходимы для нормального функционирования большинства его клеток. Причина этого состоит в том, что средой обитания для клеток организма является внутренняя среда организма, которая изменяется значительно меньше, чем внешняя. Внутренняя среда — это кровь, лимфа и тканевая жидкость, омывающая клетки организма.