W tym sensie miasto jest rozumiane jako układ zależny od stałych dopływów zasobów i informacji oraz wytwarzający odpady i emisje w wyniku procesów społeczno-gospodarczych i technicznych.
W niektórych opracowaniach metabolizm miasta ujmuje się analogicznie do metabolizmu organizmów żywych, wyróżniając procesy anaboliczne (budowa i akumulacja struktur) oraz kataboliczne (rozpad i uwalnianie produktów ubocznych do otoczenia). Podejście takie nazywane jest organicystycznym. Ze względu na brak naturalnych mechanizmów rozkładu wielu wytworzonych w mieście zanieczyszczeń konieczne jest wspomaganie metabolizmu miasta przez procesy techniczne, takie jak recykling, oczyszczanie ścieków i gazów spalinowych, aby zapobiec degradacji środowiska.
Podejścia badawcze W badaniach metabolizmu miejskiego stosuje się różne metody ilościowe i bilansowe, m.in.: Bilans przepływów masy i energii (Mass–Energy Flow, MEF) – metoda polegająca na ilościowym pomiarze i ocenie przepływu oraz akumulacji różnego rodzaju materiałów w systemie miejskim. Obiektem analizy MFA są m.in. masowe strumienie surowców, paliw, żywności, wody i innych materiałów wpływających do miasta, kumulujących się w jego granicach (np. w postaci budynków, infrastruktury) oraz opuszczających miasto jako odpady lub emisje.