תוֹכֶן
כל צורות החיים על כדור הארץ התאימו למגוון של תנאים מקומיים, מהמערכת האקולוגית השופעת ביותר לסביבה הכי לא ידידותית. מגוון עצום של אורגניזמים ותהליכי החיים על פני כדור הארץ מקשים על זיהוי תכונות משותפות בכל צורות החיים. הצרכים והתהליכים הביולוגיים של חרק תת קרקעי, למשל, שונים מאוד מאלה של אריה. עם זאת, יש כמה מכנה משותף. ביולוגים זיהו ארבעה צרכים בסיסיים להישרדותם של כל צורות החיים.
מים
מים הם מרכיב קריטי של החיים על כדור הארץ, לעתים קרובות להיות אחוז גדול של מסת הגוף של אורגניזמים חיים. למרות האורגניזמים השונים בעלי צורות שונות של צריכת מים, מן הקליטה דרך השורשים של הצמח אל דרך שתייה דרך גזע כמו הפילים, כל האורגניזמים להשתמש במים כדי לשמור על תהליכים ביולוגיים, להיות מווסתת את הטמפרטורה של הגוף, המסתם את חומרי הזנה, הפרשת פסולת או שמירה על הדם נוזלי מספיק כדי לזרום דרך מערכת הדם. אפילו מיקרואורגניזמים, כמו חיידקים, זקוקים לגישה קבועה למים כדי לשמור על מבנים הסלולר שלהם ועל תהליכים חיוניים במקום.
מזון / אנרגיה
כל האורגניזמים דורשים צריכה או ייצור של אנרגיה כדי לשמור על תהליכים חיוניים, כגון עיכול, זרימה, נשימה, מערכת עצבים או תנועה. כמובן, הדרכים להשגת אנרגיה הן מגוונות כמו צורות החיים השונות על פני כדור הארץ. צמחים, למשל, להפוך את האנרגיה שלהם על ידי יצירת פחמימות פשוטות באמצעות מים, פחמן דו חמצני ואור שמש, בעוד רוב בעלי החיים צורכים אורגניזמים נמוכים אחרים בשרשרת המזון עבור מזון ואנרגיה. כמה מיקרואורגניזמים מקבלים אנרגיה על ידי שבירת כימיקלים מסוימים בסביבתם או ישירות מן השמש, אבל כל האורגניזמים זקוקים למקור של מזון ואנרגיה כדי להישאר בחיים.
Ar
לא כל היצורים החיים זקוקים לחמצן. במעמקי המכתש הוולקני, צורות החיים התאימו את עצמם לגזי גופרית נושמים, ובסופו של דבר צמחו, אך כל היצורים החיים דורשים איזושהי חילוף גזי כדי לחלץ אלמנטים חשובים מן האטמוספירה ולגרש גזים שיוריים מגופם. בני אדם באופן טבעי לנשום חמצן לפוג פחמן דו חמצני בדיוק כמו דגים לנשום את החמצן מומס במים דרך הזימים שלהם, אבל כל האורגניזמים החיים לעבור תהליך כלשהו של נשימה עם הסביבה הסובבת שלהם כדי להסדיר תהליכים ביולוגי.
הומיאוסטזיס
היכולת לשמור על הומיאוסטזיס, האיזון בתהליך הפנימי של האורגניזם, חיונית להנצחת החיים. לכל אורגניזמים יש יכולת לשמור על תנאים פנימיים למרות תנודות חיצוניות בטמפרטורה או בתנאים כימיים, כגון היכולת של האדם להזיע להתקרר ביום חם. עם זאת, אסטרטגיות הסתגלות אלה יש גבולות. אדם יכול לשרוד רק בטמפרטורות מסוימות או שינויים כימיים לפני התהליכים הביולוגיים שלהם להיות בלתי אפשרי. בדרך זו, סביבה יציבה המאפשרת הומאוסטזיס, בהתחשב בכך מצב כללי, הוא הצורך החיוני הרביעי לחיים על כדור הארץ.