Παρά το γεγονός ότι υπάρχουν 118 γνωστά στοιχεία, μόνο λίγα από αυτά είναι γνωστό ότι βρίσκονται σε ζωντανούς οργανισμούς. Πράγματι, η τεράστια πολυπλοκότητα της ζωής αποτελείται σχεδόν εξ ολοκλήρου από τέσσερα στοιχεία: άνθρακα, υδρογόνο, οξυγόνο και άζωτο. περίπου το 99 τοις εκατό του ανθρώπινου σώματος αποτελείται από αυτά τα στοιχεία.
Ανθρακας
Όλοι οι γνωστοί ζωντανοί οργανισμοί στη Γη είναι οργανισμοί με βάση τον άνθρακα. Ο άνθρακας είναι απαραίτητος για τη ζωή λόγω της ικανότητάς του να διατηρεί έως και τέσσερις σταθερούς δεσμούς κάθε φορά, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να σχηματίσει μια μεγαλύτερη ποικιλία μόρια και ενώσεις από οποιοδήποτε άλλο στοιχείο που βρίσκεται στους ζωντανούς οργανισμούς, και έτσι είναι συχνά στη μέση μιας πολύπλοκης αλυσίδας στοιχεία. Λόγω αυτού του χαρακτηριστικού, ο άνθρακας βρίσκεται σε όλα τα απαραίτητα λίπη, πρωτεΐνες και αποτελεί τη βάση για το DNA και το RNA.
Υδρογόνο
Όπως και ο άνθρακας, το υδρογόνο είναι πανταχού παρόν σε μόρια που αποτελούν τα βασικά συστατικά της ζωής. Πράγματι, το υδρογόνο είναι απαραίτητο επειδή συνδέεται εύκολα με τον άνθρακα. Αυτό συμβαίνει επειδή το υδρογόνο χρησιμεύει αποτελεσματικά ως συνδετικό στοιχείο μεταξύ της βάσης άνθρακα μιας αλυσίδας και άλλων στοιχείων. Το υψηλό επίπεδο ηλεκτροαναγονικότητας του υδρογόνου είναι αυτό που του επιτρέπει να παίζει αυτόν τον ρόλο. Συχνά το υδρογόνο θα καταλήξει να συνδέει τον άνθρακα με περισσότερα άτομα υδρογόνου, και αυτή η συνεχής αλυσίδα του άτομα υδρογόνου είναι αυτό που δημιουργεί το επίπεδο πολυπλοκότητας που απαιτείται για τη δημιουργία ενός οργανικού μορίου (π.χ. λίπος ή πρωτεΐνη).
Οξυγόνο
Το οξυγόνο εξυπηρετεί διάφορους σκοπούς σε έναν ζωντανό οργανισμό. Όπως το υδρογόνο, συνδυάζεται εύκολα με άνθρακα και επειδή ένα ουδέτερο άτομο οξυγόνου έχει οκτώ ηλεκτρόνια, ένα άτομο οξυγόνου συνδυάζεται εύκολα με περισσότερα άτομα υδρογόνου για να δημιουργήσει μια πολύπλοκη αλυσίδα όταν σχηματίζει λίπη ή πρωτεΐνες. Επιπλέον, το οξυγόνο (μαζί με το υδρογόνο) βρίσκεται στο νερό, το οποίο είναι απαραίτητο για έναν ζωντανό οργανισμό επειδή πολλοί χημικές αντιδράσεις εντός ενός ζωντανού οργανισμού εμφανίζονται στο νερό και το νερό είναι επίσης η κύρια μέση τιμή στην οποία τα κύτταρα ζω.
Αζωτο
Παρά το ότι αντιπροσωπεύει μόνο το 1 τοις εκατό των συνολικών ατόμων ενός ανθρώπου, το άζωτο είναι απαραίτητο τόσο για τον άνθρωπο όσο και για την άλλη οργανική ζωή, καθώς, παράλληλα με τον άνθρακα, βρίσκεται σε όλες τις πρωτεΐνες. Η πρωτεΐνη είναι μια ένωση που χρησιμοποιείται στα κύτταρα για να σηματοδοτήσει τις ενέργειες που πρέπει να λάβει το κύτταρο. αποτελεσματικά, οι πρωτεΐνες μεταφράζουν τους παθητικούς κωδικούς του DNA σε δράσεις. Το άζωτο είναι επίσης παρόμοιο με το οξυγόνο στην ικανότητά του να συνδέεται με πολλά άτομα υδρογόνου. ένα ουδέτερο άτομο αζώτου έχει επτά ηλεκτρόνια.