Dierlijke weefsels, plantenweefsels, bacteriën, en schimmels bevatten organische moleculen; hoorns en nagels, gevallen bladeren, eieren, vruchten en groenten bevatten organische verbindingen; hout, melk, papier, aardolie en benzine bevatten organische verbindingen. Kortom, alle levende materie, delen of produkten van levende materie en resten van levende materie bevatten organische verbindingen. Organische moleculen die verbonden zijn met levende organismen worden ook wel biomoleculen genoemd.

Organische verbindingen zijn moleculen die koolstofatomen bevatten die covalent gebonden zijn aan waterstofatomen (C-H bindingen). Veel organische verbindingen worden gevormd uit ketens van covalent gebonden koolstofatomen met waterstofatomen aan de keten (een koolwaterstof ruggengraat). Dit betekent dat alle organische verbindingen de aanwezigheid van koolstofatomen en waterstofatomen gemeen hebben. Daarnaast kunnen verschillende organische verbindingen zuurstof, stikstof, fosfor en andere elementen bevatten. Koolstofdioxide (CO2) bevat geen waterstof; het is dus geen organische verbinding. Water (H2O) heeft geen koolstof; het is dus geen organische verbinding. Natriumchloride heeft noch koolstof noch waterstof; het is dus geen organische verbinding. In het algemeen zijn gassen en minerale zouten (anorganische stoffen die in de bodem of in wateren of waterlopen voorkomen) geen organische stoffen.

Figuur (Pagina-index{1}) Organische moleculen hebben een grote verscheidenheid aan vormen en groottes doordat koolstof vier covalente bindingen kan vormen. Koolstof kan lange ketens vormen (zoals het vetzuur in a); vertakte ketens (zoals b); ringen (zoals cholesterol in c); of vertakte ketens van ringen (zoals d).

De meeste organische verbindingen waaruit onze cellen en ons lichaam bestaan, behoren tot een van de vier klassen: koolhydraten, lipiden, eiwitten en nucleïnezuren. Deze moleculen worden in ons lichaam opgenomen met het voedsel dat we eten. In het algemeen zijn de moleculen in deze vier klassen zeer groot, en we noemen grote moleculen vaak macromoleculen (macro- = “zeer groot”, of “op grote schaal”).

Figuurtje (PaginaIndex{2}) Koolhydraatrijk voedsel

Figuurtje (PaginaIndex{3}) Eiwitrijke voeding

Figuurtje (PaginaIndex{4}) Lipidenrijk voedsel

Figuurtje (PaginaIndex{5}) Twee soorten nucleïnezuren, RNA en DNA

Het aantal koolstoffen dat de ruggengraat van een organische verbinding vormt, en de vorm ervan (lange keten, vertakte keten, ring) zijn niet de enige kenmerken die de eigenschappen van organische verbindingen bepalen. Groepen atomen van andere elementen die aan de koolstofruggengraat zijn verbonden, geven unieke eigenschappen aan de miljoenen verschillende soorten organische moleculen. Een specifieke groep atomen, verbonden door sterke covalente bindingen, wordt een functionele groep genoemd. Er zijn veel belangrijke functionele groepen in de menselijke fysiologie. Enkele daarvan zijn hydroxyl-, carboxyl-, amino-, methyl- en fosfaatgroepen.