تشمل مفاهيم الظواهر الأساسية في الكيمياء الحيوية مجموعة من المفاهيم والأسس التي تتعلق بالكيمياء الحيوية وتحديداً فيما يخص الإستقلاب الحيوي للكائنات الحية، وهذه المفاهيم تشمل ما يلي:
1- التفاعلات الكيميائية: هي العمليات التي تحدث في الجسم وتتعلق بتحويل المواد الكيميائية من شكل لآخر.
2- الإنزيمات: هي البروتينات التي تساعد في تمكين التفاعلات الكيميائية داخل الجسم.
3- النماذج الجزيئية: هي النماذج التي تعرض الجزيئات البيولوجية بشكل مثالي.
4- الأيونات: هي جزيئات كهربائياً مشحونة.
5- الحموض والقواعد: هي المواد الكيميائية التي تتفاعل مع بعضها البعض لإنتاج الأملاح والماء.
6- الأكسدة والإختزال: هي العمليات التي تتعلق بنقل الإلكترونات بين الجزيئات، وتلعب دوراً هاماً في العمليات الحيوية.
7- عمليات الفصل والتنقية: هي العمليات التي تسمح بتركيز مواد محددة داخل الكائن الحي.