物理学の観点から見ると、生物は組織化された分子構造を持つ熱力学系であり、生存の必要に応じて自己複製し進化することができる[21][22]。また、熱力学的には、生命は周囲の勾配を利用してそれ自身の不完全なコピーを作り出す開放系と説明されている。これを別の言い方にすれば、生命を「ダーウィン的進化を遂げることができる自立した化学系」と定義することもできる[23]。この定義は、カール・セーガンの提案に基づいて、宇宙生物学の目的のために生命を定義しようとするNASAの委員会によって採用された[24][25]。しかし、この定義によれば、単一の有性生殖個体はそれ自体で進化することができないため、生きているとは言えないとして、広く批判されている[26]。この潜在的な欠陥の理由は、「NASAの定義」が生命を生きた個体ではなく、現象としての生命に言及していることによる不完全さにある[27]。一方、現象としての生命と生きている個体としての生命という概念に基づく定義もあり、それぞれ自己維持可能な情報の連続体と、この連続体の別個の要素として提案されている。この考え方の大きな強みは、生物学的な語彙（ごい）を避け、数学と物理学の観点から生命を定義していることである[27]。
生体系詳細は「生体系（英語版）」を参照

分子化学に必ずしも依存しない生体系理論（英語版）（英: living systems）の視点に立つ人もいる。生命の体系的な定義の一つは、生物は自己組織化し、オートポイエティック（自己生産的）であるとするものである。これの変種として、スチュアート・カウフマンによる『自律的エージェント、または自己複製が可能で、少なくとも1つの熱力学的作業サイクルを完了できるマルチエージェント系』という定義もある[28]。この定義は、時間の経過に伴う、新奇な機能の進化によって拡張されている[29]。
死詳細は「死」を参照このアフリカスイギュウのように、動物の死体は生態系によって再利用され、生きている生物にエネルギーと栄養素を供給する。

死とは、生物または細胞におけるすべての生体機能や生命現象が停止することである[30][31]。死を定義する上での課題の一つに死と生の区別があげられる。死とは、生命が終わる瞬間、あるいは生命に続く状態が始まる時のどちらかを指すと考えられる[31]。しかし、生命機能の停止は臓器系をまたいで同時に起こることは少なく、いつ死が起こったかを判断するのは困難である[32]。そのため、こうした決定には、生と死の間に概念的な境界線を引く必要がある。生命をどのように定義するかについての総意はほとんどないことから、これは未解決の問題である。何千年もの間、死の本質は世界の宗教的伝統や哲学的探求の中心的な関心事であった。多くの宗教では、死後の世界や魂の転生、あるいは後日の肉体の復活（英語版）を信仰している[33]。
「生命の縁」ウイルス詳細は「ウイルス」を参照透過型電子顕微鏡で見たアデノウイルス

ウイルスが生きていると見なすべきかどうかは議論の分かれるところである[34][35]。ウイルスは生命の形態というよりも、遺伝子をコード（英語版）する複製装置に過ぎないと見なされることも多い[36]。ウイルスは遺伝子を持ち、自然選択によって進化し[37][38]、自己組織化によって自分自身のコピーを複数作成することで複製することから、「生命の縁にいる生物」と表現されている[39]。しかし、ウイルスは代謝しないため、新しい産物を作るには宿主細胞が必要である。宿主細胞内でのウイルスの自己組織化は、生命が自己組織化した有機分子として始まったという仮説を裏付ける可能性があるため、生命の起源を研究する上で重要な意味を持つ[40][41]。
研究の歴史