Osiągnięcia w realizacji Projektu Mapowania Genomu Ludzkiego w zasadniczy sposób wpłynęły na rozwój biochemii i biologii molekularnej, czyli na chemię i fizykę cząsteczek tworzących żywy organizm. Biochemik bada interakcje między różnymi atomami i cząsteczkami w komórce, dzięki którym zachodzi przepływ energii niezbędnej do życia, a biolog molekularny może próbować odpowiedzieć na pytanie, w jakim stopniu oddziaływania między białkiem a kwasem deoksyrybonukleinowym (DNA) wpływają na kontrolę ekspresji określonych genów. Zrozumienie procesów chemicznych jest jednak niezbędne dla wszystkich biologów. Na przykład ten, kto zajmuje się problemami ewolucji, może badać ewolucyjne zależności, porównując strukturę DNA w różnych typach organizmów. Ekolog może badać m.in. sposoby przepływu energii między organizmami żyjącymi w wodach u ujścia rzeki do morza lub rejestrować biologiczne skutki zmian zasolenia wody. Botanik zajmuje się m.in. specyficznymi związkami wytwarzanymi przez rośliny i szuka nowych źródeł substancji leczniczych. Znaczna część naszych rozważań będzie dotyczyła prostych substancji, określanych jako związki nieorganiczne. Do biologicznie ważnych związków nieorganicznych należy zaliczyć wodę, wiele prostych kwasów i zasad oraz proste sole. Szczególną uwagę zwracamy na wodę, związek chemiczny najobficiej występujący w organizmach i na powierzchni Ziemi. Postaramy się również odpowiedzieć na pytanie, jakie fizyczne i chemiczne właściwości wody wpływają na organizm i jego środowisko nieożywione.