A continuación se presentan las principales características de los sistemas biológicos.
La suma de todas las reacciones químicas que lleva a cabo un sistema biológico se conoce como metabolismo (Gr. metabole que significa cambio, e ismo que quiere decir proceso), el cual se refiere a las reacciones bioquímicas que requiere un organismo para mantenerse vivo. Por ejemplo, para realizar la respiración, la fotosíntesis, entre otras, necesita de materia y energía que toma del medio. Los organismos autótrofos fotosintéticos (plantas, algas, algunas bacterias y ciertos protozoarios) toman la energía proveniente del Sol, mientras que los heterótrofos (animales, hongos, algunas bacterias y ciertos protozoarios) obtienen la materia de otros organismos para llevar a cabo todas sus reacciones metabólicas (asimilación).
El metabolismo se divide en anabolismo y catabolismo. El primero consiste en una serie de reacciones en las cuales, a partir de moléculas sencillas, como el agua, el bióxido de carbono, etc., se obtienen otras más complejas como los carbohidratos y las proteínas; mientras que en el catabolismo, las moléculas complejas, como el almidón y los polipéptidos, se descomponen, dando lugar a energía y compuestos más sencillos como el agua.
Un ejemplo del proceso de catabolismo es la respiración celular, en la que a partir de la glucosa los organismos obtienen energía en forma de moléculas de ATP (adenosin trifosfato), agua y bióxido de carbono; mientras que como ejemplo de anabolismo se puede mencionar a la fotosíntesis, en la cual las células fotosintéticas utilizan agua, bióxido de carbono y energía luminosa para producir glucosa, agua y oxígeno.
El término homeostasis deriva de los vocablos griegos homoios que significa lo mismo o semejante y stasis que quiere decir permanencia, así pues, que la homeostasis es el estado de equilibrio dinámico por el cual todos los sistemas vivos tienden a mantener condiciones internas estables, en respuesta a los cambios del medio ambiente que les rodea, y de esta manera mantenerse vivos y funcionales, por ejemplo, los cambios de temperatura, la salinidad, las concentraciones de oxígeno y glucosa en la sangre, etc.
La autorregulación es el mecanismo por medio del cual los organismos responden a los cambios que ocurren en su entorno y/o a sus necesidades internas a través de diferentes órganos y sistemas. Por ejemplo, en la regulación de la temperatura corporal los organismos activarán diferentes mecanismos dependiendo de si es necesario subirla o bajarla; en el caso del hombre sudará para disminuirla y tiritará para aumentarla, mientras que otros organismos, como las arañas, se enterrarán en el suelo para regularla.
Es el proceso que realizan todos los sistemas biológicos y consiste en la producción de nuevos organismos, con lo cual se garantiza la continuidad de las especies. La reproducción se puede llevar a cabo a nivel celular o de individuos, en el primer caso se refiere a la capacidad que tienen las células de crear nuevas células semejantes a ellas, ya sea para reponer a las que murieron o bien para el crecimiento de los organismos.
En cuanto al tema de la reproducción de los seres vivos, ésta puede ser asexual o sexual. En la asexual participa un solo progenitor y da origen a organismos idénticos genéticamente, por ejemplo: las bacterias, protozoarios, etc.
En la reproducción sexual participan uno o dos progenitores los cuales producen gametos (óvulos y espermatozoides en los animales, y óvulos y granos de polen en las plantas) que al unirse (fecundación) dan origen a organismos con características genéticas diferentes (variabilidad), que son importantes en los procesos de adaptación y evolución, como se puede observar en las aves, mamíferos, reptiles, entre otros. Los nuevos organismos son pequeños al nacer, por lo que deberán crecer (aumentar la cantidad de materia que poseen) y desarrollarse (serie de cambios que experimenta a lo largo de su vida) hasta alcanzar la talla de los adultos de su especie, de acuerdo a sus características genéticas.
La importancia de la reproducción es que garantiza la continuidad de las especies en la Tierra, y este proceso se realiza desde que existe la vida en el planeta. A lo largo del tiempo han aparecido diferentes modalidades dependiendo del tipo de organismo de que se trate, pero todas ellas contribuyen a perpetuarla.
Es la capacidad que tienen todos los sistemas biológicos de responder a los estímulos del ambiente (luz, temperatura, gravedad, etc.) que alteran sus condiciones de vida y las respuestas a éstos son internas o externas. La irritabilidad es importante para la sobrevivencia y adaptación de los seres vivos, ya que les permite contrarrestar la acción de los estímulos antes mencionados para garantizar que sus efectos no los dañen.
Las respuestas que los organismos pueden dar dependen del estímulo y la complejidad de éstos. Por ejemplo, el fototropismo positivo en plantas consiste en que los tallos, hojas y flores se orientan hacia la luz; en el caso de los animales, cuando se sienten amenazados, se puede observar como respuesta el cambio de color, es decir, el organismo se asemeja al medio en donde vive, tal como ocurre en los calamares, camaleones, algunos peces, etc. (coloración críptica).
La irritabilidad es un proceso evolutivo que han desarrollado los organismos a lo largo de su vida en la Tierra y que les ha permitido adaptarse al medio y sobrevivir, desarrollando diferentes estrategias para neutralizar los factores del ambiente que les afectan.