Chuyển hóa năng lượng là quá trình biến đổi năng lượng từ một dạng sang dạng khác. Trong cơ thể sinh vật, dạng năng lượng chủ yếu dùng để cung cấp cho các hoạt động sống của cơ thể là hóa năng. Năng lượng này được dự trữ chủ yếu trong các liên kết hóa học của các chất hữu cơ. Mối quan hệ giữa trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng là rất chặt chẽ. Quá trình trao đổi chất là quá trình sinh vật lấy các chất từ môi trường, biến đổi chúng thành các chất cần thiết cho cơ thể và trả lại môi trường các chất thải. Trong khi đó, chuyển hóa năng lượng là sự biến đổi của năng lượng từ dạng này sang dạng khác để duy trì hoạt động sống của cơ thể. Do đó, hai quá trình này luôn gắn liền với nhau trong việc duy trì sự sống và phát triển của sinh vật.