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Las células, y el organismo en su conjunto, han de obedecer las mismas leyes de la Física y la Química que rigen todo el Universo. Sin embargo, a primera vista, los seres vivos parecen contradecir la segunda ley de la termodinámica, según la cual, el grado de desorden del Universo y de cualquier sistema aislado sólo puede aumentar.
En cambio, los seres vivos mantienen, a todos los niveles, un elevado orden interno. A partir de materiales alimenticios simples construyen complejas macromoléculas y estructuras, y sofisticados sistemas de coordinación funcional. Desde luego, se puede decir que los sistemas vivos son los más ordenados, inestables e improbables que se conocen.
Pero, para evitar el destino natural que predice la segunda ley de la termodinámica, los seres vivos hemos de pagar un precio; para mantener la impecable organización celular o pluricelular, los seres vivos necesitamos un aporte constante de energía externa (y de materiales para reparar o construir nuevas estructuras). Es decir, es necesaria la nutrición, la degradación de algún tipo de combustible energético externo para mantener nuestro propio orden interno; cuando cesa la nutrición y el aporte energético, se produce la muerte, y el cadáver se descompone y desorganiza.
Los eucariotas unicelulares deben capturar e ingerir el alimento por sus propios medios, digerir (en los heterótrofos) «presas» o partículas relativamente grandes y eliminar las sustancias de desecho
En cualquier caso, en la nutrición celular se pueden diferenciar varias fases: ingestión de nutrientes, digestión intracelular (inexistente en procariotas y muy reducida en las células vegetales), metabolismo y secreción de sustancias y excreción de desechos
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