關於“城市生命體”的定義，國內文獻首現於2006年。
黃國和等在《現代城市“病”診斷、防治與生態調控的初步構想》（廈門理工學院學報,2006,(03):1-10）[1]一文中提出：城市生命體可定義為指由土地、交通、建築、人口、能源、資源等組分組成，能通過與生物體相類似的自養或異養的新陳代謝方式進行能量轉換、物質循環和廢物排泄，具有在時間和空間上的生長、消亡及自我更新的自然演化過程，並能進行自我調控和自我繁殖的複雜物質系統。呂向東等在《試論城市生命體中生活固體廢棄物物流系統的完善》（生態經濟,2006,(11):127-128）[2]一文中對城市生命體給出同樣的定義。
劉玲在《城市生命體視角：現代城市和諧建設初探》（復旦大學,2010）[3]一文中提出：“城市生命體”是指，城市作為人類生存和發展的產物，是在依賴自然、改造自然、利用自然的過程中形成，將環境、經濟、政治、社會、文化等要素，郵寄和諧地統一起來，使之成為健康、宜人、充滿活力的整體。
姜仁榮等在《城市生命體的概念和理論研究》（現代城市研究,2015,(04):112-117）[4]一文中提出：城市生命體是在人類社會發展過程中一定區域內形成的、以非農業人口為主體的，人口、經濟、政治、文化高度聚集的，具有新陳代謝、自適應、應激性、生長發育和遺傳變異等典型生命特徵的複雜巨系統。
生命的概念，是一個貫穿人類文明史至今尚無定論的動態概念，具有強烈的哲學性質。人工生命的興起，更是對人們的生命觀帶來了巨大的衝擊：①對生命的本質屬性的界定。人工生命研究者通過生命的本質屬性而不是生命的物質基礎來界定生命，區別生命與非生命的關鍵是生命的本質特徵，主要是新陳代謝、應激性、自適應、生長發育、遺傳進化等；②對生命內涵外延的擴展。人工生命研究突破了對生命的傳統觀念，生命的物質基礎不再局限於生物體大分子、核酸或細胞，各種物質和非物質的載體都可以成為生命的基礎，如電子病毒、電子生命、數字生命等；③對生命科學方法論的擴展。複雜科學方法論、系統科學方法論都引入至生命理論的研究，這使得生命定義既有堅實的自然科學基礎又有較大的抽象概括性，為進一步探索生命的本質開闢了廣闊的前景。
在城市研究方面，人們開始認識到城市和生命在很多方面都具有相似性。各方面的比較奠定了兩個概念相連線的基礎。同時，城市代謝理論、城市生命周期理論、城市病及城市診斷、生態城市理論的出現、發展及其在城市規劃和設計、城市建設和管理等領域中的套用，更是催生了城市生命體理論的產生和發展。可以說，城市生命體是現代城市日益複雜化和生命科學研究不斷突破情形下必然會出現的新概念或新視角，也為城市及城市土地、城市生態環境等的研究提供新的認知基礎和豐富的技術方法。
城市生命體作為一個複雜巨系統，表現出顯著的生命特徵。
（一）新陳代謝
城市生命體的新陳代謝體現在與外界進行能量、信息及物質的交換。新的、健康的、具有發展潛力的能量、信息及物質通過新陳代謝網路不斷輸入，舊的、落後的向外界轉移及淘汰，城市在持續不斷的自我更新中得以成長。城市生命體的新陳代謝系統可以概括為三個方面，即物質代謝系統、能量代謝系統和信息代謝系統。物質代謝系統主要包括交通運輸系統、物流系統、生態系統、三廢處理系統。城市生命體通過對物質資源的同化（加工利用）和異化（三廢處理）作用，實現物質代謝，是城市生命體存在、生長和發育的物質基礎。能量代謝系統主要是指市政管網系統（包括電力網路、燃氣網路、熱能網路、給排水網路等），為城市提供賴以生存和發展的能量，是城市生長發育的動力因素。信息代謝系統主要是指郵電通訊系統（包括英特網、通信網路、有線電視網、郵政網路等），是城市生命體生長發育的催化劑。新陳代謝是城市生命體賴以生存和發展的首要特徵，也是維繫其他生命特徵的基礎。
（二）生長發育
城市生命體的生長發育是一個無序到有序的過程，伴隨著量變和質變，在此過程中逐漸形成完整的組織和功能結構。這個過程表現出非線性、自組織和螺鏇向上發展的特徵，並受其自身條件和自組織規律的制約。
城市生命體的複雜性一方面體現在其組成要素和系統的複雜性，另一方面在於其功能的多樣性。城市生命體的生長發育既包括組織（物質載體）的生長，也包括功能的發育。城市生命體的組織生長主要體現為空間上的不斷擴展（面積擴大，建築密度增強）和空間結構（城市布局和形態，也包括城市社會、經濟和人口的空間結構等）的不斷最佳化，以及各個系統（如交通道路系統等）的發育和不斷完善；城市生命體功能的發育主要是城市社會功能（居住、衛生、政治等）、經濟功能（工業、商業等）和文化功能（教育、文化、娛樂等）的不斷完善和豐富，顯性表達為城市基礎設施、科教文衛設施、商業中心、工業區等的建設與發展。
（三）應激性
城市生命體作為一個複雜的開放巨系統，時刻處於動態穩定與平衡的過程，也時刻面臨各種內外部環境的突然變化。城市生命體的應激性是指城市對內外部環境的突然變化進行感知，並做出及時反應。內部環境突然變化經常體現在發生了危害城市公共安全的現象，因此城市公共安全回響系統（主要包括安防系統、消防系統、疾病防治系統等）是城市生命體應激系統的一個重要方面。外部環境突然變化則主要體現為經濟、社會、政治環境的突然變化或突發事件。因此，各種應對社會、經濟、政治突變的回響機制和系統（主要包括社會維穩機制、經濟危機回響機制、突發政治事件回響機制等）是城市生命體應激系統的另一重要組成部分。
城市生命體應激系統還能對各種內外部環境突發變化進行篩選，保留其中有利於自身生存和發展的信息和資源，並將其納入到城市生命體中來，排斥不利於或干擾阻礙自身生存發展的信息和資源，表現出顯著的目的性。城市生命體應激性實現的過程中，人，乃至由人組成的政府及其他各種機構是關鍵要素。人和各種機構具備敏銳的感知和反應能力，他們對各種內外部環境的突然變化是非常敏感的。正是因為有了人和各種機構的快速感知能力，城市生命體才能對生存環境的突然變化做出快速的反應。隨著智慧城市的建設和發展，城市生命體的應激性將呈現更多的自發性。
（四）自適應
城市生命體的自適應性體現在對外部環境和自身特徵的適應。城市通過分析自然環境、社會環境、政治環境、經濟環境，以及自身特點的變化，不斷地調整自身的屬性，提高其生存發展能力和與其它城市生命體競爭的能力。城市生命體的自適應功能包括兩方面。一方面，以政府為媒介，以城市管理和政策執行機制為載體，通過各種規劃、公共政策來實現。城市生命體根據自身情況及自然、社會、政治和經濟環境的變化，通過一系列的規劃、計畫、法律法規和政策“自發地”調整組織內容和功能結構，以獲得與自身條件、發展需求、發展環境相適應的狀態。另一方面，公眾也對城市的自適應性產生著重要的影響。市民對於城市生活環境變化體會是最深刻最敏感的。基於湧現論的視角，市民作為微觀個體，在長期的生活過程中，通過不停的做出有利於自己生活和工作的選擇（如購房區位的選擇，交通方式的選擇）以及對政府政策、規劃等建議等途徑影響著城市的調整、適應和發展。城市生命體的自適應是一個漸變過程，不斷地適應、調整使城市生命體與其生存環境保持了動態的平衡和互動，維持了城市的健康。城市生命體一旦不能對自然、社會及經濟環境及自身特點做出適應，必然會走向衰落甚至消亡。
（五）遺傳和變異
生命遺傳和變異的核心異質因素是基因。基因的複製和相對穩定性保證了生命的遺傳，基因的突變決定著生命的變異。基因的相對穩定和突變保證了生命體之間的差異和生命體的多樣性。城市生命體在生長發育的過程中表現出顯著的遺傳和變異特徵。城市生命體的遺傳變異也受生命體核心異質因素的影響。決定城市生命體特徵的核心異質因素是城市稟賦（指城市區位和特殊的城市資源，例如礦產資源、湖泊資源、森林資源、動物資源等）和城市文化。這二者是相互影響的，城市在產生之初受地域影響而形成了基本的格局和特色的文化意識形態。城市文化具有穩定性，一旦形成很難短期內產生大的變化。如果說城市稟賦從根源上決定了城市的特徵和異質性，決定了城市生命體的資源供給、對外交通聯繫、產業導向以及人們的生活習慣等，城市文化則是城市生命體傳承和延續的根基，而新文化的不斷注入則為城市提供了變異和進化的要素。在城市漫長的發展過程中，城市文化又可以促進城市稟賦的發掘和利用，促進城市生命體的生長和發育，增強城市的生命力。
城市生命體在生長過程中，通過遺傳作用保持了傳承性，使城市生命體有了基本的穩定性。變異則表現為功能和組織結構的顯著變化，並對城市整體或更大範圍產生深遠的影響。城市的變異包括變革和進化。變革主要體現在主導功能改變、文化的改變、功能中心轉移、舊城衰落等方面；城市進化則主要包括產業升級、經濟結構最佳化、文化提升、空間格局最佳化、舊城改造、城市更新等方面。
此外，城市生命體對生存、健康和發展的渴求是導致城市變異的主要因素之一。例如人口的增加、生活質量標準的提高等諸多因素會不斷刺激產生新的結構和功能需求。尤其是當城市的承載力無法滿足發展需求時，生命體的效率便會下降，生命力減弱。這時，必須對舊的結構和功能進行改變，在原有結構和功能的基礎上發展出滿足需求的新的結構和功能。正是這種對新的結構和功能的渴求，促進了城市生命體的變異和進化。
城市生命體理論在城市規劃和管理、城市經濟社會發展、城市資源利用與環境保護等各方面都具有顯著的套用價值。比如，在城市空間格局最佳化方面，可以基於城市生命體的組織結構特徵和生長發育理論，深入分析細胞單元、組織單元與子系統的組成方式及其協同作用機制，構建合適的空間格局最佳化模型；在城市可持續發展方面，可以基於城市生命體的五大生命特徵構建城市健康運行的評價指標體系，用於城市“體檢”和城市健康預警；在城市更新與舊城改造方面，可以基於城市生命體的遺傳變異理論，深入分析城市的“優質基因”和“自然稟賦”，探索城市進化的方向，尋求傳承保護與進化開發相平衡的城市更新策略；在城市資源配置方面，可以基於城市生命體的新陳代謝理論，探索構建城市容量測評模型，為量化評估城市資源承載力提供方法。
