Teadlased viitavad tavaliselt süsinikuelementi sisaldavatele ühenditele orgaanilistena, kuigi mõned süsinikku sisaldavad ühendid ei ole orgaanilised. Süsinik on ainulaadne teiste elementide hulgas, kuna see võib praktiliselt piiramatul viisil seonduda selliste elementidega nagu vesinik, hapnik, lämmastik, väävel ja muud süsinikuaatomid. Iga elusolend vajab ellujäämiseks nelja tüüpi orgaanilisi ühendeid - süsivesikuid, lipiide, nukleiinhappeid ja valke. Organismid puutuvad nende põhiühenditega kokku oma dieedis või võivad neid kehas teha.
Süsivesikud
Süsivesikud on orgaanilised ühendid, mis sisaldavad süsiniku, vesiniku ja hapniku aatomeid vahekorras 1-2-1. Teadlased tunnistavad kolme erinevat tüüpi süsivesikuid, mis erinevad suhkru molekulide arvust need sisaldavad vastavalt dr Mary Jean Hollandile Baruchi kolledži loodusteaduste osakonnast. Monosahhariidid, näiteks glükoos, sisaldavad ühte suhkrumolekuli. Disahhariididel, nagu sahharoos ja laktoos, on kaks suhkrumolekuli. Polüsahhariidid nagu tärklis ja tselluloos on paljude suhkrumolekulide ühenduslülid. Organismid kasutavad süsivesikuid energiana, teatud rakustruktuurides ja energia salvestamise viisina hilisemaks kasutamiseks. Professor William Reusch osutab oma orgaanilise keemia virtuaalses õpikus, et süsivesikud on organismides kõige rikkalikumad orgaanilised ühendid, kusjuures kõige tuntum süsivesik on glükoos vormis.
Lipiidid
Lipiidid koosnevad sellistest ühenditest nagu rasvad, õlid ja vahad. Need orgaanilised ühendid salvestavad energiat, moodustavad rakkudes struktuurseid komponente ja on organismide isolatsiooniks. Ajakirjas Journal of Nutrition kirjutanud dr Alfred Merrill ja dr Rachel Shireman väidavad, et inimese toit peaks sisaldama ainult mõnda olulist lipiiditüüpi: linoolhapet ning A-, D-, E- ja K-vitamiine. USA põllumajandusministeeriumi 2005. aasta toitumisjuhised ameeriklastele soovitavad täiskasvanutel piirata toidus rasva 20–35 protsendini päevasest kalorsusest.
Nukleiinhapped
Elusolendites eksisteerib kahte tüüpi nukleiinhappeid: deoksüribonukleiinhape (DNA) ja ribonukleiinhape (RNA). Sageli kirjeldatuna elu kavandina dikteerib DNA organismide geneetilisi koode, mis omakorda määravad nende omadused. DNA salvestab teabe spetsiaalse RNA-tüüpi nimega messenger RNA ehk mRNA valmistamiseks. RNA vastutab otseselt valkude tootmise eest. DNA koosneb üksikutest üksustest, mida nimetatakse nukleotiidideks, mis on kahe eraldi ahela kujul, mis on kokku keeratud keerdredelitaoliseks kujuks, mida nimetatakse kahekordseks heeliksiks. RNA, mis koosneb samuti nukleotiididest, moodustab ühe ahela, mis on DNA-ga väga tihedalt seotud. Meie DNA ja RNA nukleotiidide järjestuste varieeruvus muudab meid üksikisikuteks, määrates kindlaks meie keha erinevad valgud ja lõpuks ka meie omadused.
Valgud
Valgud võivad olla kõige mitmekülgsemad kõigist elusolendites leiduvatest orgaanilistest ühenditest. Need võimaldavad organismides teatud reaktsioone, transpordivad teisi ühendeid ümber keha, aitavad kehaosadel liikuda, annavad struktuuri ja aitavad põhimõtteliselt kaasa kõikidele keha funktsioonidele. Sarnaselt teiste orgaaniliste ühenditega koosnevad valgud ka väiksematest ehitusplokkidest, mida nimetatakse aminohapeteks. Vastavalt Colorado osariigi ülikooli biotehnoloogia hüpertekstiraamatule sisaldab enamik valke maa peal vaid 20 aminohappe kombinatsioone.