Sinh vật là các hệ hóa học phức tạp, được tổ chức theo cách thúc đẩy sự sinh sản và một số biện pháp phát triển bền vững hoặc sinh tồn. Các định luật giống nhau chi phối hóa học không sự sống cũng áp dụng cho các quá trình hóa học của sự sống. Nó là một hiện tượng của toàn thể sinh vật. Nói chung đây là những hiện tượng của toàn bộ sinh vật xác định thể lực của chúng trong một môi trường và do đó khả năng sống sót của các gen dựa trên ADN.

Nguyên tố hóa học cơ bản trong các hợp chất này là cacbon. Các tính chất hóa học của nguyên tố này như mối liên kết với các nguyên tử nhỏ khác, và kích thước nhỏ của nó làm cho nó có thể tạo nhiều liên kết, làm nó là đặc điểm cơ bản của sự sống hữu cơ. Nó có thể tạo thành các hợp chất 3 nguyên tử nhỏ như cacbon điôxít), cũng như các chuỗi lớn hàng ngàn nguyên tử chứa các dữ liệu (axít nucleic), giữ các tế bào cùng nhau, và truyền thông tin (protein).

Đại phân tử

Các hợp chất cấu tạo nên các sinh vật có thể được chia thành các đại phân tử và các phân tử nhỏ khác. 4 nhóm đại phân tử là axit nucleic, protein, cacbohydrat và lipid. Các axit nucleic (đặc biệt là axit deoxyribonucleic, hay ADN) lưu trữ dữ liệu di truyền ở dạng các chuỗi nucleotide. Các chuỗi nucleotide có bốn loại khác nhau (adenin, cytosi, guanin, và thymin) ra lệnh nhiều đặc điểm tạo thành sinh vật. Chuỗi được chia thành các codon, mỗi codon là một chuỗi đặc biệt của 3 nucleotide và tương ứng với một amino axit đặc biệt. Do đó, chuỗi ADN mã hóa một protein nhất định, do các tính chất hóa học của các amino axit cấu tạo nên nó, folds in a particular manner and do đó thực hiện một chức năng cụ thể.

Các chức năng của protein được ghi nhận:

1. Enzyme, xúc tác tất cả các phản ứng của quá trình trao đổi chất
2. Protein cấu trúc, như tubulin, hay collagen
3. Protein điều hòa, như Regulatory proteins, chẳng hạn như các yếu tố phiên mã hoặc cyclins điều hòa chu kỳ tế bào
4. Các phân tử tín hiệu hoặc các thụ thể như một số hormonevà các thụ thể của chúng
5. Protein bảo vệ, có thể bao gồm mọi thứ từ kháng thể của hệ miễn dịch, đến toxins (như dendrotoxin của rắn), đến protein bao gồm các amino axit bất thường như canavanin

Một lớp phospholipid kép tạo thành màng tế bào cấu tạo nên một rào chắn, chứa mọi thứ bên trong tế bào và bảo vệ các hợp chất di chuyển tự do vào và ra khỏi tế bào. Do sự thấm chọn lọc của màng phospholipid chỉ có một số hợp chất cụ thể mới có thể đi qua nó. Ở một số sinh vật đa bào, chúng có vai trò lưu trữ năng lượng và thông tin trung gian giữa các tế bào. Cacbohydrat thì dễ vỡ hơn so với các lipid và sinh nhiều năng lượng hơn so với các lipid và protein. Trong thực tế, các cacbohydrat là một nguồn ngăng lượng lớn cho tất cả sinh vật sống.