在过去很长的年代里，生物学家由于尚未掌握先进的理化技术分析手段，因此，对组成生物体的物质的研究，只能依靠光学显微镜对一些经过切片、染色处理的生物体进行有限的构造方面的观察。今天，由于科技的迅猛发展，一切化学和物理的先进手段都能及时地运用到生命科学的研究中，人类对生物体的物质组成有了较彻底的了解。现代研究成果至少可以证明以下两点：
第一，各类生物体虽然在外形上有很大差别，但组成它们的基本物质元素和化学成分是十分相似的。
第二，虽然组成生命体的化学成分很复杂，但基本与非生命的化学反应和合成有类似的法则，由此可产生人工合成有生命活性的有机物质的技术。
科学家为了弄清生物体的物质组成，进行了各种形式的研究，包括对外星球物质的研究。
1976年7月20日格林威治标准时间11点53分和9月3日10点39分，两艘无人驾驶宇宙飞船的着陆舱--"海盗"l号和"海盗"2号，平稳地降落在火星表面。每个着陆舱里装着事先设计好的大量实验装置，除了用电视摄像寻找火星上是否存在生物活动迹象外，另有三个实验企图寻找火星土壤样品中的生命物质的元素组成。
实验之一，是寻找在土壤中的一些简单的组成生命体的碳化合物，如二氧化碳（CO2）和一氧化碳（Co）合成的复杂有机分子。方法是在火星土壤样品上模仿地球上阳光的照度和能量，在培养器上由一个明亮的弧光灯照明，加入经放射性处理的二氧化碳和一氧化碳的混和物，测定土壤有无合成碳化合物的能力。
实验之二，向土壤样品中滴入带有放射性物质的营养肉汤，并测定土壤有否分解出与生命组合有关的元素成分。
实验之三，将一种已知混合气体放在一份土壤样品上，然后定期分析，观察是否有任何气体成分从混合气体中消失或增加。
"海盗"1号和"海盗"2号着陆舱的三种生命物质探测实验装置中，同时运转着三个实验。通过对实验数据的分析，人们得到了很大一部分有关生命组合元素的资料。
先进的科学分析告诉我们，所有生命体其实是一个异常复杂的化合物，但这些化合物所含元素种类并不很多（仅25种左右），而且还是一些较普通的元素。生命物质与周围环境--地球上的地质元素种类有相同之处。生命体能摄取环境中的稀少元素，并在体内加以浓缩。如自然界中的氢、碳、氮加在一起占地壳原子的1％还不到，但它们在生物体内却占总原子的74％左右。利用生物体能浓缩物质的本领来开发产品，也是当今科学家的一个重要课题。人们设想通过某些能摄取海水中极为稀有的铀元素的海藻，在其体内加以浓缩，并加工提取铀，就能在很大程度上缓解人类的能源危机。因为铀是产生核能的最关键和主要的物质元素。
生物体是由某些元素组成的"化合物"，那它们是怎样存在于生命体内的呢？又是怎样进行代谢活动的呢？科学研究首先告诉我们，现今地球上生活的生物，除了病毒，不管是虫豸鱼蚧、飞禽走兽，还是花草树木，尽管其形状、大小、构造有着巨大的差异，但它们的身体却都是由细胞构成的，组成生命体的物质只有存在于细胞内，组成分子，并产生能进行互相影响的复杂系统，才能形成一个有别于非生命物质的活性生命物体。
细胞是生命体的最小单位，许多单细胞的微生物，如原生动物，整个身体就仅由一个细胞构成。因此，体积愈大的生物，细胞数量也就愈多。人体大约由1800万亿个细胞组成。细胞同时也是一个功能单位，具有惊人的复杂性，通过电子显微镜，我们可以看到它的细小结构。
所有的细胞都有一层细胞膜，它包围了细胞内的物质。植物细胞比动物细胞还多了一层在细胞膜外面的细胞壁。任何进入或离开细胞的物质规必须通过细胞膜，这些物质包括糖类、氧气、水和二氧化碳及细胞活动的其他物质。物质在细胞之间通过各种特有方法；进进出出，组成了生命活动的重要部分。