Elämän määrittely on ensi silmäyksellä helppo ehdotus, mutta se osoittautuu uskomattoman vaikeaksi. Jokaisella ehdotetulla elämän määritelmällä on yksi seuraavista kahdesta ongelmasta: Määritelmä on riittävän laaja, jotta sen avulla voidaan yleisesti elottomana hyväksytyt asiat määritellä eläviksi; tai on niin spesifinen, että jos eksoottisempia elämänmuotoja tulisi esiin, ne eivät ehkä sovi klassiseen näkemykseen.
Yleisin elämän määritelmä edellyttää, että asia täyttää seitsemän kriteeriä, jotta sitä voidaan pitää elossa. Jotkut määritelmät eivät edellytä kaikkien seitsemän läsnäoloa, kun taas toiset edellyttävät lisäkomponenttien läsnäoloa. Elämän peruskriteerit ovat:
Kasvu: Elävän organismin täytyy kasvaa jollakin tavalla, useimmiten muuttamalla ulkoiset materiaalit jälkeläisiksi tai lisämassoiksi.
Stimulusreaktio: Elävien organismien on vastattava ympäristön ärsykkeisiin. Vastattujen ärsykkeiden määrä voi vaihdella, samoin kuin erityisvasteet, mutta organismin ja ulkomaailman välillä on oltava jokin rajapinta. Ärsykkeet voivat johtaa yksinkertaisiin aineenvaihdunnan muutoksiin tai aiheuttaa monimutkaisia käyttäytymismuutoksia.
Aineenvaihdunta: Elävien organismien on kyettävä muuttamaan ympäristönsä energia uuteen muotoon. Tämä määritelmä annetaan usein paljon tieteellisesti tarkemmin, jotta voidaan varmistaa puhtaan energian reaktioiden, kuten tähtien, poissulkeminen.
Homeostaasi: Elävät organismit pystyvät muuttamaan itseään jollain tasolla pysyäkseen asetetuissa parametreissa. Tämä liittyy elvytysvasteeseen, mutta perustuu edelleen tähän ajatukseen.
Lisääntyminen: Kaikki elävät organismit kykenevät lisääntymään. Tämä voidaan tehdä vuorovaikutuksessa muiden organismien kanssa (seksuaalisesti) tai itsenäisesti (aseksuaalisesti).
Mutaatio: Sen lisäksi, että elävä organismi pystyy lisääntymään, sen on kyettävä muuttumaan ja kehittymään spontaanisti sukupolvien välillä.
Itsenäinen liike: Elävä olento pystyy liikkumaan omalla voimallaan. Tämä liike voi olla hyvin vähäinen eikä vaadi liikkumista, mutta liikkeen on tietyllä tavalla tapahduttava.
Edelliset kriteerit elämän määrittelemiseen käsittävät helposti useimmat asiat, joita tavallisesti pidämme elävinä. Domain Archaea -jäsenet, joihin kuuluvat muun muassa eläimet, kasvit ja sienet, kykenevät helposti osoittamaan elämän seitsemän ominaisuutta. Bakteerit täyttävät myös seitsemän ominaisuutta, samoin kuin arkeat tai maapallon lämpöaukoissa olevat olennot.
Virukset ovat mielenkiintoinen tapaus, koska niillä ei usein ole lainkaan aineenvaihduntaa. Monet pitävät tässä vaiheessa olevia viruksia elottomina, samalla tavalla kuin ihmisruumista pidettäisiin elottomana. Toisin kuin ihmisruumi, virus voi kuitenkin palauttaa elävän asemansa jossain vaiheessa tulevaisuudessa.
Joidenkin entiteettien, joita usein pidetään elävinä, ei osoiteta olevan määritelmämme mukaan. Prionit – tunnetuin Mad Cow Disease – näyttävät ensi silmäyksellä esittelevän monia elämänmuodon ominaisuuksia. Lähemmällä tarkastelulla havaitsemme kuitenkin, että ne eivät metaboloidu tai todella lisääntyvät, joten niitä ei voida sanoa olevan elossa.
Elämän määrittelemiseksi edelleen monet tutkijat sisältävät äärimmäisen erityisiä kriteerejä, kuten vaatimuksen lipidien ja proteiinien läsnäolosta. Vaikka tämä on järkevää, kun käsitellään yksinomaan elämää maapallolla, toiset tutkijat ovat huolissaan siitä, että se aiheuttaa luokitusongelmia, jos “elämää” löydetään muilta planeetoilta tai syvän avaruuden esineistä.
Toistaiseksi elämän laadullisen määritelmän on oltava riittävä; mutta kun tiede tekee uusia löytöjä ja vastaa uusiin haasteisiin-olivatpa ne sitten maan ulkopuolisia mikrobeja tai tekoälyn luokkia-kriteerimme kehittyvät todennäköisesti kattamaan uusia elämänmuotoja ja ymmärryksemme niistä.