在自然界中能量的形式多種多樣，如光能、熱能、電能、機械能和化學能等。在生命體系中，只有化學能可以被直接作為用來做功的能源，而其他形式的能量則是起激發生物體做功的作用。例如，它們可以分別激發動物的平衡感覺、視覺、溫覺、痛覺和味覺等。提供給生物體做功的化學能，可以來自因水解等化學反應而造成生物分子化學鍵斷裂產生的能量，也可以來自因離子濃度梯度變化而得到的能量。
對生物體來說，儲藏在化學鍵中的能量是一種重要的自由能。所謂自由能，就是能夠用來做功的能量。食物中的自由能有相當一部分是以熱的形式散發出去，這些熱不能再被用來做功。不管怎么說，所有形式的能量最終都要轉化為熱能，因此能量的測度通常采用熱的單位，如千焦（kJ）、千卡（kcal）。