Se define como metabolismo territorial el producto de la interrelación de los procesos naturales (ciclos naturales como los del agua, carbono, nitrógeno, etc.) y las técnicas de las sociedades humanas que intervienen en el funcionamiento de un territorio.
Los territorios y las sociedades forman parte de sus entornos, de los que extraen recursos y en las que rechazan diversos elementos, como moléculas que contaminan el aire, productos manufacturados o residuos.
Desde este punto de vista, las ciudades son los espacios que concentran mayor cantidad y diversidad de flujos de energía y materiales, lo que se conoce como metabolismos urbanos.
Desde este punto de vista, el territorio es un “tablero de ajedrez” en el cual, interactúan los tres sistemas (natural, rural y urbano) y dependiendo de las relaciones y el equilibrio entre ellos, la organización espacial de los usos y actividades y las infraestructuras de transporte que los conectan, la capacidad de adaptación al entorno a la hora de ocupar los suelos, y la eficiencia en la gestión y el consumo de los recursos, se puede estar ante un modelo territorial enfocado hacia la neutralidad climática o, por el contrario, de altas emisiones y despilfarrador de recursos.
En ese “tablero de ajedrez” en el que se convierte el territorio, la simbiosis agua y energía se ve completada con la integración del ciclo de vida de los residuos y se apoya en la no menos necesaria gestión de la movilidad, conformando varios de los ejes integradores de todas las políticas de acción climática.
En el sistema natural los seres vivos gestionan sus recursos basándose en un metabolismo circular, en donde la luz solar, el agua o los nutrientes (entradas) son transformados en calor, energía y biomasa y aquellas sustancias que ya no son necesarias (salidas) regresarán al circuito y cumplirán otra función en el ecosistema. Por el contrario, la mayor parte de los entornos antropizados de hoy en día se basan en metabolismos lineales, extrayendo materias primas, fabricando productos para su consumo y desechándolos tras su uso, causando así el agotamiento de los recursos naturales o la alta dependencia sobre aquellos no renovables, así como la contaminación en forma de emisiones y vertidos al medio ambiente local y global, generados, en su mayor parte, desde las ciudades y la agricultura que las alimenta.