Các sinh vật vẫn phải tuân theo các định luật về nhiệt động lực học, liên quan đến quá trình truyền nhiệt và sinh công. Định luật thứ hai của nhiệt động lực học phát biểu rằng: trong bất kỳ hệ thống kín nào, lượng entropy (đơn vị đo "hỗn loạn") không thể giảm. Thoạt nhìn, mức độ tổ chức tuyệt vời của sinh vật sống dường như mâu thuẫn với định luật này (vì không "hỗn loạn" lắm), điều này vẫn là có thể vì tất cả các sinh vật là các hệ thống mở, có các quá trình trao đổi vật chất và năng lượng với môi trường xung quanh. Do đó, các hệ thống sống không ở trạng thái cân bằng, nhưng thay vào đó là các hệ thống tiêu tán duy trì mức độ phức tạp cao của sinh vật bằng cách làm tăng entropy lớn hơn trong môi trường của chúng.[96] Quá trình trao đổi chất của tế bào đạt được điều này bằng cách kết nối các quá trình dị hóa xảy ra tự phát với các quá trình đồng hóa không tự phát. Trong các thuật ngữ nhiệt động lực học, quá trình trao đổi chất hay chuyển hóa duy trì "trật tự" bằng cách tạo ra "hỗn loạn".[97] Có thể nói, sinh vật là các đảo entropy thấp ("trật tự") giữa môi trường có entropy luôn tăng lên ("hỗn loạn").