在生命進化過程中，氣體的作用地位非常關鍵。水是生命的載體，氣體是生命的最基本材料和信息交換載體。在生物體系中，氣體無處不在，功能十分重要。但現代生物學只注意到最重要氣體的基本生理功能，但往往忽略作為內環境條件的氣體作用價值。最近生物學領域盡管對一些具有信號調節作用的氣體，如一氧化氮、一氧化碳和硫化氫的重要生物調節作用有了比較全面的了解。但對分布更廣泛，更有普遍價值的氣體仍沒有意識到他們的存在。

    潛水醫學早就發現，氮氣具有麻醉作用，只要提高空氣的壓力到4倍，大多數人都會發生明顯的劑量依賴性麻醉效應，這一現象從反面說明氮氣絕對不是一種真正的生物惰性氣體，生物體系必然是在一種可影響我們功能的氣體環境中運行。這類似于水的功能，缺乏和過多都可以表現出異常，從而能推測出水的重要性，但我們對水在各種代謝過程中的關鍵作用并不非常了解。我們很難詳細說出在基本的能量代謝中，水具有什么作用。我們了解滲透壓的重要性，但我們往往忽視水是滲透壓的根本介質，這就類似我們在研究聲音的傳遞過程中往往只關注頻率，忘記作為介質的空氣的作用一樣。氣體在生物體系中的重要性也常常是被忽略的。

    細胞是在開放體系中生存，維持環境穩定是細胞生存必然的最重要的職責。例如一個細胞需要一定的氧氣供應，當細胞面對缺氧環境刺激時，細胞或其周圍輔助細胞必須作出反應，這種反應可以是促進血管擴張的急性效應，可以是促進血管增生的慢性效應，也可以是產生耐受缺氧的無氧代謝模式的轉換，可以是誘導細胞自殺的維護團體利益的高尚行為。無論如何，維持環境平衡是一切細胞肩負的重要職責。

    環境因素中，比較重要的包括，溫度平衡、氧氣的濃度、二氧化碳的濃度、酸緘度平衡、惰性氣體的濃度、滲透壓平衡、離子濃度和梯度平衡、氧化還原平衡等等。這些平衡只要有一種和多種發生暫時和持續的失衡，必然導致細胞和組織產生維持和糾正平衡的努力或抗掙。