A produção de macromoléculas na célula, a partir de precursores simples, é denominada de biossíntese ou anabolismo, um processo que requer energia para sua realização e por isso denominado de endoergônico.

A fixação de CO₂ é o processo pelo qual carbono inorgânico incorpora-se em estruturas de compostos orgânicos na célula. Esta é a base principal do metabolismo autotrófico.

Microrganismos heterotróficos que utilizam moléculas orgânicas de um átomo de carbono que não metano, são denominados de metilotróficos.

A biossíntese de ácidos graxos é realizada pela adição sequencial de duas unidades de carbono derivadas de acetil-CoA. Um intermediário-chave na síntese dessas moléculas é malonil-CoA, que é o resultado da reação de acetil-CoA com CO₂.

A membrana citoplasmática de muitas células eucarióticas contem esteróis (como colesterol) que são compostos de unidades repetidas de hidrocarbonetos isoprenóides conjugados com flavina adenina dinucleotídeo fosfato.