Em química, a definição tradicional de uma substância orgânica é qualquer molécula contendo carbono encontrada em organismos vivos. Esta definição foi modificada para incluir hidrogênio e outros elementos fundamentais da vida, como oxigênio e nitrogênio.
Os cientistas consideravam anteriormente o átomo de carbono como o elemento primário da vida devido à sua propriedade de ligação única que permite que o elemento se combine com outros quatro átomos. Essa característica possibilita que o carbono forme substâncias complexas que são inerentemente encontradas em todos os tipos de organismos. No entanto, a descoberta de compostos de carbono em matéria não viva levou os cientistas a redefinir o significado de "orgânico".
As quatro biomoléculas orgânicas essenciais que estão presentes nos organismos vivos são classificadas em quatro grupos principais: carboidratos, proteínas, lipídios e ácidos nucléicos. Essas moléculas são compostas principalmente dos elementos carbono, hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, enxofre e fósforo. Carboidratos, como glicose e amido, são as principais fontes de energia utilizável que impulsionam os processos vitais. Os blocos de construção dos carboidratos são chamados de monossacarídeos. As proteínas são construídas a partir de aminoácidos, exemplos comuns dos quais incluem hormônios e enzimas. Os lipídios, que incluem óleos e gorduras, são usados para armazenamento de energia. Esses compostos são os principais componentes das membranas celulares. Os ácidos nucléicos, como o ácido desoxirribonucléico ou DNA, carregam o código genético de um organismo.