الخلايا تقوم بالعديد من العمليات الفسيولوجية، ومن أهمها:
1- التمثيل الغذائي: حيث تحصل الخلايا على الطاقة من الغذاء عن طريق عملية التمثيل الغذائي.
2- التنفس الخلوي: حيث يتم تحويل الأكسجين إلى ثاني أكسيد الكربون والماء، ويتم خلالها إطلاق الطاقة المخزنة في الجزيئات الغذائية.
3- الانقسام الخلوي: حيث تتكاثر الخلايا عن طريق الانقسام الخلوي، وهو عملية مهمة لتطور الأحياء ونموها.
4- التخليق البروتيني: حيث يتم إنتاج البروتينات اللازمة لوظائف الخلية من الحمض النووي.
5- التخليق الليبيدي: حيث يتم إنتاج الدهون والشحوم اللازمة لوظائف الخلية.
6- عملية النقل النشط: حيث تحرك المواد الكيميائية من منطقة ذات تركيز منخفض إلى منطقة ذات تركيز عالي باستخدام الطاقة.
7- عملية النقل الس passif: حيث تتحرك المواد الكيميائية من منطقة ذات تركيز عالي إلى منطقة ذات تركيز منخفض دون استخدام الطاقة.