Bakterilerden insanlara kadar tüm canlıların temel yapısı inorganik bileşiklerin yanı sıra karbonhidrat, lipit, protein ve nükleik asit olarak adlandırılan organik bileşiklerden oluşur. Organik bileşiklerin yapısında karbon ve hidrojen elementleri bulunur. Organik bileşikler bu elementlerin yanı sıra oksijen, azot, fosfor, kükürt gibi elementleri de içerebilir. Canlıları; karbonhidrat, lipit, protein ve nükleik asit bileşikleri karakterize eder. Ayrıca enzimler, vitaminler, hormonlar, ATP gibi organik bileşikler de canlılar için önemlidir. Organik bileşikler enerji verici, yapıcı, onarıcı ve düzenleyici olarak farklı işlevlere sahiptir.
Organik bileşikler, inorganik bileşiklerin aksine canlılar tarafından üretilir. Besinlerle alınan organik bileşiklerin çoğu hücre zarından geçemeyecek kadar büyük olduğundan sindirilerek kana geçer. Hücreler daha sonra bu maddelerden kendileri için özgül işlevler gören organik bileşikleri sentezler.
Bazı karbonhidratlar ile protein ve nükleik asitler polimer adı verilen büyük moleküllerdir. Polimerler, monomer adı verilen birbirinin aynı ya da benzeri yapı taşlarının birleşmesi ile oluşur. Monomerler, dehidrasyon tepkimesi ile birleşir. Dehidrasyon tepkimesi sırasında bir molekül su çıkışı ile birlikte iki molekül arasında bağ kurulur. Polimerler, hidroliz adı verilen tepkime ile monomerlerine ayrılır. Hidroliz, su girişi ile kimyasal bağların koparılması olup, dehidrasyon tepkimesinin tersine işleyen bir süreçtir.