Ogólny wzór sumaryczny węglowodanów, to CmH2nOn (np. C6H12O6, C5H10O4). Nazwa węglowodanów wywodzi się stąd, że liczba atomów wodoru w ich cząsteczkach jest dwa razy większa od liczby atomów tlenu, tak samo jak w cząsteczce wody. Jeśli w cząsteczce cukrowca liczba m=3, to nazywa się on triozą, jeśli m=4, to mamy do czynienia z tetrozą, m=5: pentoza, m=6: heksoza. Węglowodany mogą też zawierać w cząsteczce różną grupę funkcyjną i w zależności od tego wyróżniamy: aldozy (z grupą aldehydową, np. glukoza) i ketozy (z grupą ketonową, np. fruktoza). Tak więc na przykład glukoza jest aldoheksozą, gdyż jej cząsteczka zawiera 6 atomów węgla i grupę aldehydową. Cukry proste (wspomniane wcześniej triozy, tetrozy, pentozy, heksozy) są łatwo rozpuszczalne w wodzie. Mają słodki smak, co wynika z obecności grup hydroksylowych w ich cząsteczkach. Łatwo też krystalizują. Dwucukry (disacharydy) składają się z dwóch cząsteczek cukrów prostych, np. cząsteczka sacharozy zbudowana jest z jednej cząsteczki glukozy i jednaj cząsteczki fruktozy, maltoza=glukoza + glukoza, laktoza= glukoza + galaktoza. Wielocukry (polisacharydy) zbudowane są z wielu cząsteczek cukrów prostych. Przykładami wielocukrów są: skrobia (cukier zapasowy roślin), glikogen (cukier zapasowy zwierząt), celuloza (składnik budulcowy roślin). Wielocukry pełnią więc często funkcję zapasową lub budulcową. Monocukry (cukry proste) są substancjami energetycznymi. Człowiek musi pobierać regularnie glukozę. Najczęściej zjadamy cukry złożone (skrobię w pieczywie, zbożach, warzywach), które w naszym układzie pokarmowym rozkładane są do cukrów prostych, a te są wchłaniane do krwi i docierają do każdej komórki, w której z cukru wytwarzana jest energia. Cukry zawarte w komórkach odpowiadają za właściwe ciśnienie osmotyczne. Mogą się łączyć z innymi związkami chemicznymi, np. z białkami (glikoproteiny), lipidami (glikolipidy).

Lipidy (tłuszcze) są estrami gliceryny (alkoholi) i wyższych kwasów tłuszczowych (np. kwas stearynowy, palmitynowy, oleinowy). Tłuszcze stanowią w organizmie materiał zapasowy. W czasie niedoboru glukozy czy wody organizm może przekształcić tłuszcze do tych związków. Poza tym tłuszcze podtrzymuje niektóre narządy i chronią je (np. nerka ruchoma, to schorzenie wynikające z braku tkanki tłuszczowej, która utrzymuje narząd we właściwym położeniu i uniemożliwia jego ruchy). Serce również otoczone jest tkanką tłuszczową. Tłuszcz chroni przed zimnem (podskórna warstwa tłuszczowa stanowi izolację termiczną u fok, niedźwiedzi, ludzi). W lipidach gromadzone są zapasy witamin nierozpuszczalnych w wodzie (witamina A,D,E,K).

Białka są związkami chemicznymi, których podstawowymi jednostkami strukturalnymi (budulcowymi) są aminokwasy. Każdy aminokwas składa się z grupy aminowej i karboksylowej. Wiązania peptydowe, dzięki którym mogą istnieć białka powstają pomiędzy aminokwasami dzięki tym grupom, które "łączą" się ze sobą (grupa aminowa jednego aminokwasu łączy się z grupą karboksylową następnego aminokwasu). Aminokwasów wchodzących w skład białek jest 20. Dzieli się jena aminokwasy polarne (seryna, treonina, tyrozyna, cysteina, asparagina i glutamina), niepolarne (glicyna, alanina, leucyna, izoleucyna, walina, prolina, tryptofan, metionina i fenyloalanina) oraz obdarzone ładunkiem: kwaśne (kwas asparaginowy i kwas glutaminowy) i zasadowe (arginina, lizyna i histydyna). Metionina i cysteina zawierają siarkę. W organizmach żywych występują L-aminokwasy. Białko zbudowane z dwóch aminokwasów nazywa się dwupeptydem, z trzech-tripeptydem, itd. Białka tworzone przez bardzo wiele aminokwasów, to polipeptydy. Aminokwasy mogą być różnie ułożone w cząsteczce białka, dlatego wyróżnia się różne struktury białek. Struktura pierwszorzędowa białka określa kolejność ułożenia aminokwasów (np. glicyna-alanina-kwas asparaginowy-cysteina). Struktura drugorzędowa określa konfigurację przestrzenną cząsteczki białka ("sznureczek" połączonych ze sobą aminokwasów może być różnie w przestrzeni ułożony, np. w pętlę, spiralę). Struktura trzeciorzędowa określa kąt skrętu łańcucha polipeptydowego. Struktura czwartorzędowa określa wzajemne ułożenie łańcuchów polipeptydowych względem siebie w cząsteczce białka (jeśli białko jest zbudowane z kilku takich łańcuchów). Białka pełnią w organizmie funkcje budulcowe, zapasowe, kontrolne (hormony, enzymy), transportowe, czasem też energetyczne.

Kwasy nukleinowe są cząsteczkami, które kodują całą informację na temat danego organizmu. Na podstawie tej informacji można stworzyć organizm i maszynerię do jego tworzenia. Każdy składnik naszego organizmu zakodowany jest w genach, a geny, to nic innego jak kwasy nukleinowe (DNA-kwas dezoksyrybonukleinowy, RNA-kwas rybonukleinowy). Każdy kwas nukleinowy zbudowany jest z nukleotydów (nukleotyd to podstawowa jednostka budulcowa kwasu nukleinowego). Nukleotyd składa się z jednej zasady azotowej (w DNA: adenina, guanina, tymina, cytozyna, a w przypadku RNA zamiast tyminy jest uracyl), cukru pięciowęglowego (deoksyryboza w DNA, a ryboza w RNA) i reszty kwasu fosforowego (grupy fosforanowej). Nukleotydy łączą się ze sobą wiązaniem fosfodiestrowym (cząsteczka pierścienia cukrowca jednego nukleotydu łączy się z cząsteczką cukrowca drugiego nukleotydu wiązaniem fosfodiestrowym). Cząsteczka DNA składa się z dwóch nici kwasu nukleinowego. Jedna z tych nici łączy się z drugą tylko w ściśle określonych miejscach w myśl zasady komplementarności: adenina łączy się zawsze z tyminą, a guanina z cytozyną. To jest podstawą, która daje kwasom nukleinowym możliwość kodowania informacji. Kwasy nukleinowe, oprócz tego, że kodują informacje genetyczną całego organizmu, pełnią też inne funkcje, np. transportowe (tRNA), produkują białka (rRNA), regulatorowe. RNA występuje w postaci jednoniciowej.