Pierwiastki budujące środowisko nas otaczające budują też wszystkie żyjące organizmy, ale w różnych proporcjach. Obecne są w nich prawie wszystkie, nawet bardzo rzadkie w przyrodzie pierwiastki.

Najważniejszymi pierwiastkami budującymi organizmy jest tzw. CHON, czyli C - węgiel, H -wodór, O - tlen i N - azot. Często dodaje się do tych czterech pierwiastków także S -siarkę i P - fosfor. W zależności od rodzaju organizmu, poziomu zaawansowania ewolucyjnego i przynależności systematycznej różne pierwiastki występują w różnych ilościach. Wszystkie wymienione wcześniej pierwiastki stanowią element budulcowy i zapasowy organizmów budując białka, tłuszcze, węglowodany, wodę. Innymi ważnymi makro- i mikroelementami, bez których organizm nie mógłby funkcjonować to:

Ca - wapń, podstawowy składnik szkieletu (wraz z fosforem tworzy fosforan wapnia) wewnętrznego, czy też zewnętrznego, budującego różnego rodzaju pancerzyki organizmów niższych

P - fosfor jest składnikiem kości, w postaci reszty fosforanowej dołączony jest do kwasów nukleinowych, ATP, jest też składnikiem buforu fosforanowego krwi, utrzymując stałe pH, u roślin niedobór powoduje silnie ciemno-zielone zabarwienie liści z nabirgami antocjanów

Cl - chlor jest składnikiem soku żołądkowego (kwas solny, HCl), aktywuje niektóre enzymy

Na i K - sód i potas odpowiadają głównie za utrzymanie prawidłowego ciśnienia osmotycznego organizmu i zawartość wody, a także współdziałają w polaryzacji błon komórkowych w neuronach, u roślin stężenie K decyduje o otwieraniu i zamykaniu aparatów szparkowych

Mg - magnez, jest w organizmie ludzkim makroelementem, jest też głównym składnikiem chlorofilu, a zatem od niego zależy prawidłowy przebieg fotosyntezy, jego niedobór prowadzi do chlorozy (zaniku chlorofilu), u człowieka niedobory prowadzą do skurczów i drgania mięśni

Fe - żelazo, jeden z ważniejszych mikroelementów, wchodzi w skład barwnika oddechowego, jakim jest hemoglobina, odpowiedzialny jest zatem za transport gazów oddechowych, u roślin niedobór powoduje chlorozę żelazową, liście stają się odbarwione, jasne, a zielone pozostają tylko żyłki

I - jod, jest niezbędny do syntezy hormonów gruczołu tarczowego

Cu - miedź, jest aktywatorem niektórych enzymów biorących udział w procesach oksydo-redukcyjnych, bierze udział także w procesach krwiotwórczych, nadmiar u roślin może objawiać się brązowymi plamami w obrębie liści

Zn - jest składnikiem enzymów, bierze udział w metabolizmie węglowodanów i białek oraz w procesach wzrostowych, pobudzając podziały komórkowe

F - fluor, jest jednym z mikroelementów o niewielkim znaczeniu biologicznym dla organizmu człowieka; wspomaga odporność zębów na próchnicę

Mn - mangan, jest jednym z ważniejszych mikroelementów. Jest składnikiem wielu enzymów, bierze udział w przemianach węglowodanów i tłuszczów. Jest też ważny w rozwoju roślin.

Komórka jest podstawową jednostką anatomiczną i funkcjonalną każdego organizmu. Składa się ona zasadniczo z 12 występujących powszechnie w przyrodzie pierwiastków (wartości przybliżone): tlen (65%), węgiel (18%), wodór (10%), azot (2.5%), siarka (0.21%), fosfor (0.81%). Inne pierwiastki jak: sód (0.26%), potas (0.27%), wapń (1.4%), magnez (0.04%), żelazo (0.02%), chlor (0.21%) występują w formie jonów i regulują procesy przemiany materii. Udział procentowy poszczególnych pierwiastków w komórce zależy od rodzaju i funkcji komórki (np. duża ilość żelaza zawarta w erytrocytach). Podobnie jak udział pierwiastków w poszczególnych organellach komórkowych. Najważniejszymi związkami organicznymi budującymi komórkę są: białka, lipidy i węglowodany.

Lipidy, czyli tłuszcze; stanowią ok. 2% komórki i są estrami kwasów tłuszczowych i długo łańcuchowych alkoholi. W skład tłuszczów prostych wchodzą: węgiel, wodór i tlen. Nie są rozpuszczalne w wodzie, a w organizmach odgrywają dużą rolę jako materiał zapasowy, a w komórce także jako materiał budulcowy (fosfolipidy są podstawowym składnikiem budującym błonę komórkową), ponadto pochodne kwasów tłuszczowych pełnią funkcje hormonów. Chemicznie tłuszcze można podzielić na nasycone i nienasycone. Tłuszcze nasycone posiadają przynajmniej jedno wiązanie wielokrotne w reszcie kwasu tłuszczowego, a tłuszcze nasycone posiadają wszystkie wiązania pojedyncze. Tłuszcze nienasycone maja niższą temperaturę topnienia, są substancjami ciekłymi w przeciwieństwie do tłuszczów nasyconych.

Synteza kwasów tłuszczowych odbywa się w cytoplazmie komórki i polega na łączenie dwuwęglowych jednostek z udziałem kompleksu enzymatycznego i przy wykorzystaniu NADPH. Ssaki nie mają zdolności syntezowania wielonienasyconych kwasów tłuszczowych, a więc muszą one być dostarczane razem z pokarmem.

Rozkład kwasów tłuszczowych, czyli tzw. beta-oksydacja to utlenianie długołańcuchowych związków z wydzieleniem energii w postaci ATP. Rozkład odbywa się w cytozolu komórek prokariotycznych, a w komórkach eukariotycznych przebiega w matriks mitochondialnym.