Molekyylit, joita esiintyy useimmin elävissä olennoissa ja jotka on rakennettu hiilirungolle, tunnetaan orgaanisina molekyyleinä. Hiili on kytketty ketjuun tai renkaaseen vedyn ja ketjun tai renkaan kanssa kiinnitettyjen erilaisten funktionaalisten ryhmien kanssa monomeerin muodostamiseksi. Monomeerit kytkeytyvät yhteen muodostaen molekyylejä. Neljä yleistä orgaanisten molekyylien ryhmää löytyy kaikista soluista.
Hiilihydraatit
Hiilihydraateissa on hiiliatomi, jossa on kaksi vetyatomia ja kolmesta kuuteen happiatomia. Kasvisoluissa hiilihydraatit tarjoavat rakenteen selluloosan muodossa ja ruoan tärkkelyksen muodossa. Kaikki sokerit ovat hiilihydraatteja ja nämä polttoaineena lukuisissa solutoiminnoissa, mukaan lukien fotosynteesi. Esimerkkejä hiilihydraateista ovat glykogeeni, glukoosi, sakkaroosi ja laktoosi.
Lipidit
Lipidit muodostuvat hiilen ja vedyn rasvahappoketjusta ja alkoholiryhmän päässä lipideihin sisältyvät rasvat, vahat, steroidit ja kolesteroli. Käytettyään hiilihydraatteja energiaksi solut muuttavat ylimäärän rasvoiksi ja öljyiksi energian varastoimiseksi. Hormonien ja steroidien lipidiryhmä lähettää viestejä solujen välillä, esimerkiksi kun adrenaliini vihjaa kehoasi toimimaan vaaran edessä. Lipidit muodostavat myös solukalvot.
Proteiinit
20 aminohapon eri yhdistelmien avulla muodostetut proteiinit suorittavat lukuisia toimintoja soluissa. Proteiinit sisältävät entsyymejä, jotka katalysoivat reaktioita, kollageenia ja keratiinia, jotka antavat rakenteen, hemoglobiinia, joka tarjoaa happea, ja mikrotubuluksia, jotka auttavat solujen liikkumista ja jakautumista.
Nukleiinihapot
Nukleiinihapot koostuvat nukleotideista, jotka on rakennettu sokerista, fosfaattiryhmästä ja yhdestä viidestä typpipitoisesta emäksestä. DNA on eräänlainen nukleiinihappo, jossa sokeri ja adeniini ovat deoksiriboosia, ja typpipitoisina emäksinä guaniini, sytosiini ja tymiini. RNA on samanlainen kuin DNA, mutta sen sokerissa on riboosia deoksiriboosin sijasta ja sillä voi olla myös urasiili typpipohjaisena emäksenä. Muita nukleiinihappoja ovat energiaa kuljettavat molekyylit ATP ja NAD.
