Som begrepet antyder, er makromolekyler spesielt store molekyler som inneholder mange atomer. Makromolekyler består noen ganger av lange kjeder av repeterende enheter av atomer og er kjent som polymerer, men ikke alle makromolekyler er polymerer. Disse store molekylene spiller en rekke viktige roller i levende organismer.
Karbohydrater
Karbohydrater består av monosakkarider (sukker) og deres polymerer. Monosakkaridene binder seg sammen for å danne polysakkarider, som er polymerene av karbohydrater. Det vanligste monosakkaridet er glukose, som er et av de mest verdifulle sukkerene for alle dyr og planter. Karbohydraters funksjon er å fungere som en energikilde for lagring og struktur for alle levende ting. For planter er stivelse den viktigste energikilden, og cellulose er det som gir struktur og støtte. For dyr leverer glykogen energi og kitin gir struktur og støtte.
Lipider
Lipider kommer i tre former - fett, steroider og fosfolipider. Hovedfunksjonen til disse lipidene er energi og isolasjon. Fett kommer i enten mettede eller umettede former, og er uoppløselige og derfor oppdrivende. Mettet fett finnes i dyr og er faste stoffer ved romtemperatur; umettet fett finnes i planter og er væsker eller oljer ved romtemperatur. Lipider, i form av fosfolipider, er også viktige elementer i membraner.
Proteiner
Proteiner er veldig viktige makromolekyler; de har mange nivåer av struktur og en rekke funksjoner. Hver celle i menneskekroppen inneholder proteiner, og de fleste kroppsvæsker inneholder også proteiner. Proteiner utgjør en stor del av menneskelig hud, organer, muskler og kjertler. Proteiner hjelper kroppen med å reparere celler og lage nye, og er et viktig kostholds- og energibehov, spesielt for voksende ungdommer og vordende mødre.
Nukleinsyrer
Nukleinsyrer inkluderer det viktigste DNA og RNA. DNA er blåkopien for genetisk utvikling for alle livsformer; den inneholder den nødvendige informasjonen som kreves for proteinsyntese. RNA er bæreren av denne informasjonen til det faktiske stedet for proteinproduksjon. Kroppen består av hundretusener av proteiner, og hver må handle på en bestemt måte for å fungere skikkelig. Nukleinsyrer inneholder informasjonen som er nødvendig for at disse proteinene skal utvikle seg og oppføre seg slik de skal.