Mimo że znanych jest 118 pierwiastków, tylko kilka z nich można znaleźć w żywych organizmach. Rzeczywiście, na ogromną złożoność życia składają się prawie wyłącznie cztery pierwiastki: węgiel, wodór, tlen i azot; około 99 procent ludzkiego ciała składa się z tych elementów.
Węgiel
Wszystkie znane żywe organizmy na Ziemi to organizmy oparte na węglu. Węgiel jest niezbędny do życia ze względu na jego zdolność do utrzymywania do czterech stabilnych wiązań na raz, co oznacza, że może tworzyć większą różnorodność cząsteczek i związków niż jakikolwiek inny pierwiastek występujący w organizmach żywych, a zatem często znajduje się w środku złożonego łańcucha elementy. Ze względu na tę cechę węgiel znajduje się we wszystkich niezbędnych tłuszczach, białkach i jest podstawą DNA i RNA.
Wodór
Podobnie jak węgiel, wodór jest wszechobecny w molekułach tworzących podstawowe składniki życia. Rzeczywiście, wodór jest niezbędny, ponieważ łatwo łączy się z węglem. Dzieje się tak, ponieważ wodór skutecznie służy jako element łączący między bazą węglową łańcucha a innymi elementami; Wysoki poziom elektroujemności wodoru pozwala mu odgrywać tę rolę. Często wodór połączy węgiel z większą liczbą atomów wodoru i ten ciągły łańcuch atomy wodoru są tym, co tworzy poziom złożoności potrzebny do stworzenia cząsteczki organicznej (np. tłuszczu lub białko).
Tlen
Tlen służy kilku celom w żywym organizmie. Podobnie jak wodór, łatwo łączy się z węglem, a ponieważ neutralny atom tlenu ma osiem elektronów, atom tlenu łatwo łączy się z większą liczbą atomów wodoru, tworząc złożony łańcuch podczas tworzenia tłuszczów lub białka. Dodatkowo w wodzie znajduje się tlen (wraz z wodorem), który jest niezbędny dla żywego organizmu, ponieważ wiele W wodzie zachodzą reakcje chemiczne w żywym organizmie, a woda jest również pierwotną medianą, w której komórki relacja na żywo.
Azot
Pomimo tego, że stanowi tylko około 1% wszystkich atomów człowieka, azot jest niezbędny zarówno dla życia ludzkiego, jak i innych organizmów, ponieważ wraz z węglem znajduje się we wszystkich białkach. Białko to związek używany w komórkach do sygnalizowania działań, które komórka musi podjąć; skutecznie białka przekładają pasywne kody DNA na działania. Azot jest również podobny do tlenu pod względem zdolności do wiązania się z kilkoma atomami wodoru; obojętny atom azotu ma siedem elektronów.