При енергетичному обміні або дисиміляції відбувається розпад та окислення органічних речовин, отримання з них енергії. Енергія частково розсіюється організмом як тепла, але переважна більшість йде синтез АТФ.
У енергетичному обміні виділяють кілька процесів, розділених не лише часом, а й протікають у різних частинах клітини: Підготовчий етап Гліколіз Кисневе окислення
При енергетичному обміні всі речовини розпадаються, а АТФ – синтезується. При цьому енергія хімічних зв'язків складних речовин, що розпалися, переходить в енергію АТФ, енергія запасається в АТФ. При пластичному обміні всі речовини синтезуються, а АТФ – розпадається.
Метаболізм зазвичай ділять на 2 стадії: катаболізм та анаболізм. У ході катаболізму складні органічні речовини деградують до більш простих, зазвичай виділяючи енергію, а в процесах анаболізму – більш складні речовини синтезуються з найпростіших із витратами енергії.