电化学过程是生命功能的核心，主导着能量转导、代谢流动与分子信号传递。随着电化学科学的快速发展，如今能够以空前的空间、时间与化学分辨率对这些过程进行探测与调控。本综述构建了一个从基础机制到表征技术再到功能调控的整体框架。本文首先概述线粒体呼吸、微生物胞外电子传递和DNA与蛋白质介导的电荷传导途径，并介绍光合作用中的光-电子转换原理，以及氧化还原平衡在协调细胞响应中的核心作用。随后，重点总结可实现多尺度生命体系表征的电化学分析技术，包括生物传感、电化学与扫描探针成像、电化学发光检测，以及膜电位与神经递质的动态测量。随着柔性生物界面、超微电极与纳米孔等新兴平台的快速发展，上述表征和测量进一步扩展至体内和单分子尺度。最后，本文讨论如何利用电化学调控代谢通路、微生物和蛋白质活性以及神经信号，从而实现精准治疗和生物工程应用。总体而言，这些进展确立了电化学作为解析与引导生命体系研究的强大基础工具。
