要了解生命，我們需要了解熵。構成任何系統的粒子都具有某種程度的隨機運動，這種隨機運動往往會推動系統朝著最常見的粒子排列方向發展。這種隨機無序、非特殊的排列是一種高熵狀態，而高度特定的配置是低熵狀態，它們幾乎不會偶然發生。所以熵在某種程度上是衡量一個系統粒子排列的普遍性。

熱力學第二定律告訴我們，封閉系統只會增加熵。但是有一種系統似乎可以抵抗熱力學第二定律，并保持低熵，那個系統就是生命。生命的內部熵非常低，因為它的結構極其特殊且非隨機，即使是單個細胞的機制也是如此。這種情況似乎與熱力學定律相矛盾，熵似乎保持不變或減少。但是讓我們明確一點，它并沒有違反第二定律。第二定律中的封閉系統意味著系統無法與外界環境進行能量交換，但是生命甚至地球生物圈都不是封閉的，兩者都能從外部接收能量，最終整個系統的熵增加了。

另一種說法是生命以能量梯度為食，當兩個具有不同能量密度的系統接觸時，能量必須流動，生命以這種流動為食。事實上，能量梯度對生命的重要性可以幫助我們了解生命的真正起源及其前身。

地球上生命的起源尚不清楚，我們認為它始于一種類似于RNA的自我復制分子。在這種東西合成之后，進化開始了，第一個原始細胞開始出現。但是這一切發生在地球的什么地方呢？有幾種假設，也許它在潮汐池或深海熱液噴口周圍，甚至在地球冰蓋的下表面。這些環境共享一個關鍵屬性，它們處于一個持續的能量梯度中，例如在海底熱液噴口，來自地球內部的灼熱物質與海底深處寒冷的水相遇。(www.wS46.com)

在某些時候，自然界開始進行介入。分子自催化有助于推動產生更多相同的反應，在這個過程中表現得更好的分子變得更加豐富，并且在某些時候，它們成為真正的自我復制者，最終成為生命。生物非常擅長耗散能量，更一般地說，自我復制系統可能是所有能量耗散器中最好的。事實上，這是麻省理工學院生物物理學家杰里米·英格蘭提出的一個新想法，他在數學上證明了自我復制的分子和單細胞生命在繁殖過程中非常擅長散熱。