Forskere refererer normalt til forbindelser, der indeholder grundstoffet kulstof som organisk, selvom nogle kulstofholdige forbindelser ikke er organiske. Kulstof er unikt blandt andre grundstoffer, fordi det kan binde sig på næsten ubegrænsede måder med grundstoffer som hydrogen, ilt, nitrogen, svovl og andre kulstofatomer. Hver eneste levende ting har brug for fire typer organiske forbindelser for at overleve - kulhydrater, lipider, nukleinsyrer og proteiner. Organismer støder på disse grundlæggende forbindelser i deres kostvaner eller kan gøre dem inde i deres kroppe.
Kulhydrater
Kulhydrater er organiske forbindelser, der indeholder kulstof, brint og iltatomer i et forhold mellem 1-2-1. Forskere anerkender tre forskellige typer kulhydrater, der varierer i antallet af sukkermolekyler de indeholder ifølge Dr. Mary Jean Holland fra Institut for Naturvidenskab ved Baruch College. Monosaccharider, såsom glucose, indeholder et sukkermolekyle. Disaccharider som saccharose og lactose har to sukkermolekyler. Polysaccharider såsom stivelse og cellulose er forbindelser med adskillige sukkermolekyler. Organismer bruger kulhydrater som energi, i visse cellulære strukturer og som en måde at lagre energi til senere brug. Professor William Reusch i sin virtuelle lærebog om organisk kemi angiver, at kulhydrater er de mest rigelige organiske forbindelser i organismer, hvor glucose er det mest kendte kulhydrat form.
Lipider
Lipider består af forbindelser såsom fedt, olier og voks. Disse organiske forbindelser lagrer energi, danner strukturelle komponenter i celler og fungerer som isolering i organismer. Dr. Alfred Merrill og Dr. Rachel Shireman, der skriver i Journal of Nutrition, siger, at den menneskelige diæt kun skal omfatte nogle få essentielle lipidtyper: linolsyre og vitamin A, D, E og K. US Department of Agriculture's 2005 Dietary Guidelines for Americans anbefaler voksne at begrænse fedt i deres kost til mellem 20 og 35 procent af de daglige kalorier.
Nukleinsyrer
Der findes to typer nukleinsyrer i levende ting: deoxyribonukleinsyre (DNA) og ribonukleinsyre (RNA). Ofte beskrevet som livets ”blueprint” dikterer DNA de genetiske koder for organismer, som igen bestemmer deres egenskaber. DNA lagrer informationen for at fremstille en særlig type RNA kaldet messenger RNA eller mRNA. RNA er direkte ansvarlig for produktionen af proteiner. DNA består af enkelte enheder kaldet nukleotider, der tager form af to separate tråde viklet sammen til en snoet stige-lignende form kaldet en dobbelt helix. RNA, der også består af nukleotider, danner en enkelt streng meget tæt beslægtet med DNA. Variationen i nukleotidernes sekvenser i vores DNA og RNA gør os til individer ved at bestemme de forskellige proteiner, som vores kroppe fremstiller, og i sidste ende de egenskaber, vi besidder.
Proteiner
Proteiner er muligvis den mest alsidige af alle typer organiske forbindelser, der findes i levende ting. De muliggør visse reaktioner i organismer, transporterer andre forbindelser rundt i kroppen, hjælper kropsdele med at bevæge sig, giver struktur og dybest set bidrager til alle funktioner i kroppen. Ligesom andre organiske forbindelser består proteiner af mindre byggesten kaldet aminosyrer. De fleste proteiner på jorden indeholder kombinationer af kun 20 aminosyrer, ifølge Colorado State Universitys Biotechnology Hypertextbook.