За сучасними уявленнями життя - це процес існування складних біологічних систем, що складаються з великих органічних молекул і здатних самовідтворюватися і підтримувати своє існування в результаті обміну енергією і речовинами з навколишнім середовищем.
Кожен організм являє собою сукупність впорядковано взаємодіючих структур, що утворюють єдине ціле, тобто є системою.
Живі системи - відкриті системи. Живі системи використовують зовнішні джерела енергії у вигляді їжі, світла і т.п. Через них проходять потоки речовин і енергії, завдяки чому в системах здійснюється обмін речовин - метаболізм. Основа метаболізму - анаболізм (асиміляція), тобто синтез речовин, і катаболізм (дисиміляція), тобто розпад складних речовин на прості з виділенням енергії, яка використовується для біосинтезу.
Життя є макромолекулярная відкрита система, якій властиві ієрархічна організація, здатність до самовідтворення, обмін речовин, тонко регульований потік енергії. Життя, згідно з цим визначенням, представляє собою ядро впорядкованості, що поширюється в менш впорядкованої Всесвіту.
Процеси асиміляції та дисиміляції представлені численними хімічними реакціями, об'єднаними в метаболічні ланцюги, цикли, каскади. Останні являють собою сукупність взаємопов'язаних реакцій, протікання яких суворо упорядковано в часі і просторі. В результаті здійснення клітиною метаболічного циклу досягається певний біологічний результат: з амінокислот утворюється молекула білка, молекула молочної кислоти розщеплюється до вуглекислого газу і води. Впорядкованість різних сторін обміну речовин досягається завдяки структурованості обсягу клітини, наприклад виділення в ній водної та ліпідної фаз, наявності обов'язкових внутрішньоклітинних структур, таких, як мітохондрії, лізосоми та ін. На важливість властивості структурованості вказує наступний приклад. Тіло мікоплазми (мікроорганізму, що займає за розмірами проміжне положення між вірусами і типовими бактеріями) перевершує по діаметру атом водню за все в 1000 разів. Навіть в такому малому обсязі здійснюється приблизно 100 біохімічних реакцій, необхідних для життєдіяльності цього організму. Для порівняння: життєдіяльність клітини людини вимагає узгодженого протікання більш 10 000 реакцій.
Зі сказаного випливає, що структурованість необхідна для ефективного обміну речовин. З іншого боку, будь-яка упорядкованість для своєї підтримки вимагає витрати енергії. Для з'ясування характеру зв'язків між структурованістю, обміном речовин і відкритістю живих систем корисно звернутися до поняття ентропії.
Відповідно до закону збереження енергії (перший початок термодинаміки), при хімічних і фізичних перетвореннях вона не зникає і не утворюється знову, а переходить з однієї форми в іншу. Тому теоретично будь-який процес повинен протікати однаково легко в прямому і зворотному напрямках. У природі такого, однак, не спостерігається. Без впливів ззовні процеси в системах йдуть в одному напрямку: теплота переходить від більш теплого об'єкта до холодного, в розчині молекули переміщаються із зони високої концентрації в зону з малою концентрацією і т.д.
У наведених прикладах первісний стан системи завдяки наявності градієнтів температури або концентрації характеризувалося певною структурованістю. Природний розвиток процесів неминуче призводить до стану рівноваги як статистично більш ймовірного. Одночасно втрачається структурованість. Мірою безповоротності природних процесів служить ентропія, кількість якої в системі обернено пропорційно ступеня впорядкованості (структурованості).
Закономірності зміни ентропії описуються другим початком термодинаміки. Згідно з цим законом, в енергетично ізольованій системі при нерівних процесах кількість ентропії змінюється в одну сторону. Воно збільшується, стаючи максимальним після досягнення стану рівноваги. Живий організм відрізняється високим ступенем структурованості і низькою ентропією. Це досягається завдяки постійному припливу ззовні енергії, яка використовується на підтримку внутрішньої структури. Здатність протистояти наростання ентропії, зберігати високий рівень впорядкованості є обов'язковим властивістю життя.