Biologisk støkiometri er en utvidelse av begrepet økologisk støkiometri med opprinnelse fra Justus von Liebig, AJ Lotka og RC Redfield (Redfieldforholdet). Det støkiometriske forholdet er forskjellige på de trofiske nivåene hos autotrofe og heterotrofe organismer. Forholdet mellom karbon (C), nitrogen (N) og fosfor (P) i biomassen er påvirket av ytre og indre faktorer, og kan for eksemel endre seg med vekstrate (vekstratehypotesen med korrelasjon mellom P og P i RNA) og alder, for eksempel i en ung granplante har et annet C:N:P-forhold sammenlignet med et grantre. Internt i en celle er det forskjellig C:N:P-forhold i de forskjellige kompartementene og reaksjonsrommene i cellen (cellekjernen, cytoplasma, vakuole, endoplasmatisk retikulum, Goligapparatet, mitokondrier, samt kloroplaster hos planter. Mennesker har et C:N:P forhold i biomassen lik ca. 18:12:1, og som andre vertebrater må kvitte seg med nitrogen i form av ammonium, urea eller urinsyre.
Støkiometri baserer seg på massebevaringsloven som sier at i et lukket system med overføring av stoff eller energi så vil massen være konstant, men i sin ytterste konsekvens gjelder Einsteins E=mc2. Jfr. også Massevirkningsloven (Guldberg-Waages lov) som sier at hastigheten på en reversibel kjemisk reaksjon er proporsjon med konsentrasjonen av reaktantene i reaksjonen, og det vil dannes en likevekt
I kjemiske reaksjoner beskrevet som reaksjonsformler må det være like mange avtomer av de forskjellige grunnstoffene på høyre og venstre side av reaksjonsligningen.
I organiske molekyler i levende organismer, hvor de viktigste biomolekylener proteiner, nukleinsyrer, fett og karbohydrater er det et forholdsvis konstant støkiometrisk forhold mellom grunnstoffene karbon (C), nitrogen (N), fosfat (P) og svovel (S).