A tudósok általában szervesnek nevezik azokat a vegyületeket, amelyek a szén elemet tartalmazzák, bár egyes széntartalmú vegyületek nem szervesek. A szén egyedülálló a többi elem között, mivel gyakorlatilag korlátlan módon képes kötődni olyan elemekkel, mint a hidrogén, oxigén, nitrogén, kén és más szénatomok. Minden egyes élőlénynek négyféle szerves vegyületre van szüksége a túléléshez - szénhidrátokra, lipidekre, nukleinsavakra és fehérjékre. A szervezetek étrendjük során találkoznak ezekkel az alapvető vegyületekkel, vagy a testükön belül is előállíthatják őket.
Szénhidrátok
A szénhidrátok olyan szerves vegyületek, amelyek 1-2-1 arányban tartalmaznak szén-, hidrogén- és oxigénatomokat. A tudósok három különböző típusú szénhidrátot ismernek el, amelyek eltérnek a cukormolekulák számától tartalmazzák Dr. Mary Jean Holland, a Baruch Főiskola Természettudományi Tanszékének adatai szerint. A monoszacharidok, például a glükóz, egy cukormolekulát tartalmaznak. A diszacharidoknak, például a szacharóznak és a laktóznak két cukormolekulája van. A poliszacharidok, például a keményítő és a cellulóz számos cukormolekula összekapcsolódása. A szervezetek a szénhidrátokat energiaként, bizonyos sejtstruktúrákban és az energia későbbi felhasználás céljából történő tárolására használják. William Reusch professzor a szerves kémia virtuális tankönyvében jelzi, hogy a szénhidrátok az a legbőségesebb szerves vegyületek az organizmusokban, a legismertebb szénhidrát a glükóz forma.
Lipidek
A lipidek olyan vegyületekből állnak, mint zsírok, olajok és viaszok. Ezek a szerves vegyületek tárolják az energiát, strukturális komponenseket képeznek a sejtekben, és szigetelésként szolgálnak az organizmusokban. Dr. Alfred Merrill és Dr. Rachel Shireman, a Journal of Nutrition írásában kijelentik, hogy az emberi étrendnek csak néhány esszenciális lipidtípust kell tartalmaznia: linolsavat, valamint az A-, D-, E- és K-vitamint. Az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériuma 2005-ös étrendi irányelvei az amerikaiak számára azt javasolja, hogy a felnőttek az étrendben a napi kalória 20–35 százalékára korlátozzák a zsírtartalmat.
Nukleinsavak
Az élőlényekben kétféle nukleinsav létezik: dezoxiribonukleinsav (DNS) és ribonukleinsav (RNS). Gyakran az élet „terveként” leírva a DNS meghatározza az élőlények genetikai kódjait, amelyek viszont meghatározzák azok jellemzőit. A DNS tárolja az információkat egy speciális RNS-típus, az úgynevezett messenger RNS vagy mRNS előállításához. Az RNS közvetlenül felelős a fehérjék termeléséért. A DNS egyetlen egységből áll, amelyet nukleotidoknak neveznek, és két különálló szál alakjában tekercselve sodrott létra-szerű alakúra, amelyet kettős spirálnak neveznek. Az ugyancsak nukleotidokból álló RNS egyetlen szálat alkot, amely nagyon szorosan kapcsolódik a DNS-hez. A DNS-ben és az RNS-ben található nukleotidok szekvenciájának változékonysága egyedivé tesz bennünket, meghatározva a testünk különböző fehérjéit és végső soron a jellemzőinket.
Fehérjék
A fehérjék valószínűleg a legsokoldalúbbak az élőlényekben található összes szerves vegyület közül. Bizonyos reakciókat tesznek lehetővé az organizmusokban, más vegyületeket szállítanak a test körül, elősegítik a testrészek mozgását, struktúrát biztosítanak és alapvetően hozzájárulnak a testen belüli összes funkcióhoz. Mint más szerves vegyületek, a fehérjék is kisebb építőelemekből, aminosavakból állnak. A legtöbb fehérje a földön csak 20 aminosav kombinációját tartalmazza - állítja a Colorado Állami Egyetem Biotechnológiai Hypertextbookja.