În ciuda faptului că există 118 elemente cunoscute, se știe că doar o mână dintre ele se găsesc în organismele vii. Într-adevăr, imensa complexitate a vieții este alcătuită aproape în întregime din patru elemente: carbon, hidrogen, oxigen și azot; aproximativ 99% din corpul uman este alcătuit din aceste elemente.
Carbon
Toate organismele vii cunoscute de pe Pământ sunt organisme pe bază de carbon. Carbonul este esențial pentru viață datorită capacității sale de a ține până la patru legături stabile la un moment dat, ceea ce înseamnă că poate forma o varietate mai mare de molecule și compuși decât orice alt element găsit în organismele vii și, prin urmare, este adesea în mijlocul unui lanț complex de elemente. Datorită acestei caracteristici, carbonul se găsește în toate grăsimile esențiale, proteinele și stă la baza ADN-ului și ARN-ului.
Hidrogen
La fel ca și carbonul, hidrogenul este omniprezent pentru moleculele care formează componentele de bază ale vieții. Într-adevăr, hidrogenul este esențial, deoarece se leagă ușor de carbon. Acest lucru se datorează faptului că hidrogenul servește în mod eficient ca element de legătură între baza de carbon a unui lanț și alte elemente; Nivelul ridicat de electronegativitate al hidrogenului este ceea ce îi permite să joace acest rol. Frecvent hidrogenul va sfârși prin a lega carbonul cu mai mulți atomi de hidrogen și acest lanț continuu de atomii de hidrogen creează nivelul de complexitate necesar pentru a crea o moleculă organică (de exemplu, o grăsime sau un proteină).
Oxigen
Oxigenul servește mai multor scopuri într-un organism viu. La fel ca hidrogenul, se combină ușor cu carbonul și, deoarece un atom neutru de oxigen are opt electroni, un atom de oxigen se combină ușor cu mai mulți atomi de hidrogen pentru a crea un lanț complex atunci când se formează grăsimi sau proteine. În plus, oxigenul (împreună cu hidrogenul) se găsește în apă, care este esențial pentru un organism viu, deoarece mulți reacțiile chimice din cadrul unui organism viu apar în apă, iar apa este, de asemenea, mediana primară în care celulele Trăi.
Azot
În ciuda faptului că reprezintă doar 1% din totalul atomilor unei ființe umane, azotul este esențial atât pentru viața umană, cât și pentru alte vieți organice, deoarece, alături de carbon, se găsește în toate proteinele. O proteină este un compus care este utilizat în celule pentru a semnaliza ce acțiuni trebuie să ia celula; în mod eficient, proteinele traduc codurile pasive ale ADN-ului în acțiuni. Azotul este, de asemenea, similar cu oxigenul prin capacitatea sa de a se lega cu mai mulți atomi de hidrogen; un atom de azot neutru are șapte electroni.