Cele patru categorii principale de biomolecule sunt carbohidrații, lipidele, proteinele și acizii nucleici. În timp ce există unele cazuri speciale care se găsesc, aceste patru molecule alcătuiesc majoritatea organismelor vii, un rol esențial în reglementarea chimiei organismului.
Carbohidrații sunt amidonurile și zaharurile pe care le folosesc corpurile pentru energie. Creierii, de exemplu, consumă cantități mari de glucoză, consumul crescând în zonele cele mai active ale creierului. Lipidele ajută organismul să stocheze energia de care are nevoie sub formă de grăsimi și uleiuri. Ceara, de tipul secreta de albine, este o alta forma de lipide. Proteinele sunt motoarele de lucru ale mașinilor. Proteinele îndeplinesc funcții specifice în interiorul celulelor și acționează ca enzime pentru a cataliza reacțiile pe tot corpul. Amilaza, lactaza și pepsina sunt toate proteine utilizate în digestie, de exemplu. Proteinele sunt de obicei molecule mari care pot fi construite din lanțurile de aminoacizi numiți polipeptide. Acizii nucleici sunt esențiali pentru funcția celulelor vii. Aranjate într-o secvență liniară în ADN, ele codifică structura și funcția proteinelor organismului. Acizii nucleici formează, de asemenea, ARN, care acționează pentru a transmite instrucțiuni bazate pe ADN pe mașinile celulare.