Znanstveniki običajno spojine, ki vsebujejo element ogljik, označujejo za organske, čeprav nekatere spojine, ki vsebujejo ogljik, niso organske. Ogljik je med drugimi elementi edinstven, saj se lahko na skoraj neomejene načine veže z elementi, kot so vodik, kisik, dušik, žveplo in drugi atomi ogljika. Vsako živo bitje za preživetje potrebuje štiri vrste organskih spojin - ogljikove hidrate, lipide, nukleinske kisline in beljakovine. Organizmi se s temi temeljnimi spojinami srečujejo v svoji prehrani ali pa jih lahko naredijo v svojih telesih.
Ogljikovi hidrati
Ogljikovi hidrati so organske spojine, ki vsebujejo atome ogljika, vodika in kisika v razmerju 1-2-1. Znanstveniki priznavajo tri različne vrste ogljikovih hidratov, ki se razlikujejo po številu molekul sladkorja vsebujejo jih po besedah dr. Mary Jean Holland z oddelka za naravoslovje na kolidžu Baruch. Monosaharidi, kot je glukoza, vsebujejo eno molekulo sladkorja. Dihaharidi, kot sta saharoza in laktoza, imajo dve molekuli sladkorja. Polisaharidi, kot sta škrob in celuloza, so povezave številnih molekul sladkorja. Organizmi uporabljajo ogljikove hidrate kot energijo v določenih celičnih strukturah in kot način za shranjevanje energije za kasnejšo uporabo. Profesor William Reusch v svojem navideznem učbeniku organske kemije navaja, da ogljikovi hidrati so največ organskih spojin v organizmih, pri čemer je glukoza najbolj znan ogljikov hidrat oblika.
Lipidi
Lipidi so sestavljeni iz spojin, kot so maščobe, olja in voski. Te organske spojine shranjujejo energijo, tvorijo strukturne sestavine znotraj celic in služijo kot izolacija v organizmih. Dr. Alfred Merrill in dr. Rachel Shireman, ki pišeta v Journal of Nutrition, navajata, da mora človeška prehrana vključevati le nekaj osnovnih vrst lipidov: linolno kislino in vitamine A, D, E in K. Ameriške Ministrstvo za kmetijstvo v prehranskih smernicah za Američane iz leta 2005 priporoča, da odrasli omejijo maščobo v svoji prehrani med 20 in 35 odstotki dnevnih kalorij.
Nukleinska kislina
V živih bitjih obstajata dve vrsti nukleinskih kislin: deoksiribonukleinska kislina (DNA) in ribonukleinska kislina (RNA). DNA, ki jo pogosto opisujejo kot "načrt življenja", narekuje genetske kode organizmov, ki pa določajo njihove značilnosti. DNA shrani informacije, da tvori posebno vrsto RNA, imenovano messenger RNA, ali mRNA. RNA je neposredno odgovorna za proizvodnjo beljakovin. DNA je sestavljena iz posameznih enot, imenovanih nukleotidi, ki imajo obliko dveh ločenih pramenov, navitih skupaj v zvito lestev podobno dvojno vijačnico. RNA, sestavljena tudi iz nukleotidov, tvori eno verigo, ki je zelo povezana z DNA. Zaradi variabilnosti zaporedij nukleotidov v naši DNK in RNA smo posamezniki, tako da določamo različne beljakovine, ki jih proizvaja naše telo, in navsezadnje značilnosti, ki jih imamo.
Beljakovine
Beljakovine so verjetno najbolj vsestranske organske spojine, ki jih najdemo v živih bitjih. Omogočajo nekatere reakcije v organizmih, prenašajo druge spojine po telesu, pomagajo telesnim delom se premikati, zagotavljajo strukturo in v bistvu prispevajo k vsem funkcijam v telesu. Tako kot druge organske spojine so tudi beljakovine sestavljene iz manjših gradnikov, imenovanih aminokisline. Večina beljakovin na zemlji vsebuje kombinacije le 20 aminokislin, piše v Biotehnološkem hiperbesedniku države Colorado.