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Tutte le forme di vita sulla Terra si sono adattate a una varietà di condizioni locali, dall'ecosistema più abbondante a quello più inospitale. L'enorme varietà di organismi e processi vitali sulla Terra rende difficile l'identificazione di tratti comuni in tutte le forme di vita. I bisogni e i processi biologici di un insetto sotterraneo, per esempio, sono molto diversi da quelli di un leone. Tuttavia, ci sono alcuni denominatori comuni. I biologi hanno identificato quattro bisogni fondamentali per la sopravvivenza di tutte le forme di vita.
acqua
L'acqua è un elemento critico della vita sulla Terra, spesso diventando una grande percentuale della massa corporea degli organismi viventi. Sebbene diversi organismi posseggano diverse forme di consumo di acqua, dall'assorbimento attraverso le radici di una pianta al modo di bere attraverso un tronco come gli elefanti, tutti gli organismi usano l'acqua per mantenere i processi biologici, regolando la temperatura del corpo, dissolvendo i nutrienti, eliminando i rifiuti o mantenendo il sangue liquefatto abbastanza da fluire attraverso il sistema circolatorio. Persino i microrganismi, come i batteri, hanno bisogno di un regolare accesso all'acqua per mantenere le loro strutture cellulari e i processi vitali in atto.
Cibo / energia
Tutti gli organismi richiedono un certo consumo o produzione di energia per mantenere processi vitali, come la digestione, la circolazione, la respirazione, il sistema nervoso o la locomozione. Naturalmente, i modi per ottenere energia sono tanto vari quanto le diverse forme di vita sulla Terra. Le piante, per esempio, creano la propria energia creando carboidrati semplici usando acqua, anidride carbonica e luce solare, mentre la maggior parte degli animali consuma altri alimenti inferiori nella catena alimentare per cibo ed energia. Alcuni microrganismi ottengono energia rompendo determinate sostanze chimiche nel loro ambiente o direttamente dal sole, ma tutti gli organismi hanno bisogno di una fonte di sostentamento ed energia per rimanere in vita.
aria
Non tutti gli esseri viventi hanno bisogno di ossigeno. Nelle profondità di un cratere vulcanico, le forme di vita si sono adattate a respirare gas solforosi e alla fine hanno prosperato, ma tutti gli organismi viventi richiedono una sorta di scambio gassoso per estrarre elementi importanti dall'atmosfera ed espellere i gas residui dai loro stessi corpi. Gli esseri umani respirano naturalmente ossigeno e espirano anidride carbonica proprio come i pesci respirano l'ossigeno disciolto nell'acqua attraverso le loro branchie, ma tutti gli organismi viventi attraversano una sorta di processo respiratorio con l'atmosfera circostante per regolare i processi biologica.
omeostasi
La capacità di mantenere l'omeostasi, l'equilibrio nel processo interno di un organismo, è vitale per il perpetuarsi della vita. Tutti gli organismi hanno una certa capacità di mantenere le condizioni interne nonostante le fluttuazioni esterne della temperatura o delle condizioni chimiche, come la capacità dell'umano di sudare per rinfrescarsi in una giornata calda. Tuttavia, queste strategie adattive hanno dei limiti. Un essere umano può sopravvivere solo a determinate temperature o cambiamenti chimici prima che i loro processi biologici diventino irrealizzabili. In questo modo, un ambiente stabile che consente l'omeostasi, considerandola una condizione generalizzata, è la quarta necessità vitale per la vita sulla Terra.