1.人体内的化合物
生物体的化学组成除了水和无机盐之外，生物细胞的有机物主要由碳原子与氢、氧、氮、磷、硫等结合组成，分为大分子和小分子两大类。前者包括蛋白质、核酸、多糖和以结合状态存在的脂质；后者有维生素、激素、各种代谢中间物以及合成生物大分子所需的氨基酸、核苷酸、糖、脂肪酸和甘油等。在不同的生物中，还有各种次生代谢物，如萜类、生物碱、毒素、抗生素等。这是生物化学所关注的领域。
2.生命之源——蛋白质
蛋白质是化学结构复杂的一类有机化合物，是人体的必需营养素。蛋白质在希腊文中是“头等重要”的意思，表明蛋白质是生命活动中头等重要物质。蛋白质是细胞组分中含量最为丰富、功能最多的高分子物质，在生命活动过程中起着各种生命功能执行者的作用，几乎没有一种生命活动能离开蛋白质，可以说没有蛋白质就没有生命。
蛋白质的食物来源可分为植物性蛋白质和动物性蛋白质两大类。植物蛋白质中，谷类含蛋白质10%左右，蛋白质含量不算高，但由于是人们的主食，所以仍然是膳食蛋白质的主要来源。豆类含有丰富的蛋白质，特别是大豆含蛋白质高达36%～40%，氨基酸组成也比较合理，在体内的利用率较高，是植物蛋白质中非常好的蛋白质来源。蛋类含蛋白质11%～14%，是优质蛋白质的重要来源。奶类（牛奶）一般含蛋白质3.0%～3.5%，是婴幼儿蛋白质的最佳来源。肉类包括禽、畜和鱼的肌肉，新鲜肌肉含蛋白质15%～22%，肌肉蛋白质营养价值优于植物蛋白质，是人体蛋白质的重要来源。
蛋白质在胃液消化酶的作用下，初步水解，在小肠中完成整个消化吸收过程。氨基酸的吸收通过小肠黏膜细胞，是由主动运转系统进行，分别转运中性、酸性和碱性氨基酸。在肠内被消化吸收的蛋白质，不仅来自于食物，也有肠黏膜细胞脱落和消化液的分泌等，每天有70克左右蛋白质进入消化系统，其中大部分被消化和吸收。未被吸收的蛋白质随粪便排出体外。
蛋白质的3大基础生理功能分别是：构成和修复组织、调解生理功能和供给能量。蛋白质是构成机体组织、器官的重要成分，人体各组织、器官无一不含蛋白质。同时人体内各种组织细胞的蛋白质始终在不断更新，只有摄入足够的蛋白质方能维持组织的更新，身体受伤后也需要蛋白质作为修复材料。另外蛋白质在体内是构成多种重要生理活性物质的成分，参与调节生理功能。最后供给人体能量是蛋白质的次要功能。
蛋白质缺乏在成人和儿童中都有发生，但处于生长阶段的儿童更为敏感。蛋白质的缺乏常见症状是代谢率下降，对疾病抵抗力减退，易患病，远期效果是器官的损害，常见的是儿童的生长发育迟缓、体质下降、淡漠、易激怒、贫血以及干瘦病或水肿，并因为易感染而继发疾病。蛋白质的缺乏往往又与能量的缺乏共同存在，即蛋白质—热能营养不良，分为两种，一种指热能摄入基本满足而蛋白质严重不足的营养性疾病，称加西卡病；另一种即为“消瘦”，指蛋白质和热能摄入都严重不足的营养性疾病。
3.生物大分子
像氨基酸、脂肪酸等都叫做生物单分子，是与生命有着密切关系的物质，它们是构成大分子的基本物质。生物大分子是构成生命的基础物质，包括蛋白质、核酸、碳氢化合物等。生物大分子指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。常见的生物大分子包括蛋白质、核酸、脂质、糖类。
生物大分子都可以在生物体内由简单的结构合成，也都可以在生物体内经过分解作用被分解为简单结构，一般在合成的过程中消耗能量，分解的过程中释放能量。
生物大分子是生物体的重要组成成份，不但有生物功能，而且分子量较大，其结构也比较复杂。在生物大分子中除主要的蛋白质与核酸外，另外还有糖、脂类和它们相互结合的产物，如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白等。它们的分子量往往比一般的无机盐类大100倍或1000倍以上。蛋白质的分子量在1万至数万左右，核酸的分子量有的竟达上百万。这些生物大分子的复杂结构决定了它们的特殊性质，它们在体内的运动和变化体现着重要的生命功能。如进行新陈代谢供给维持生命需要的能量与物质、传递遗传信息、控制胚胎分化、促进生长发育、产生免疫功能等等。
4.遗传控制者——核酸
核酸广泛存在于所有动物、植物细胞、微生物体内，生物体内核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。不同的核酸，其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。根据化学组成的不同，核酸可分为核糖核酸（简称RNA）和脱氧核糖核酸（简称DNA）。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础，RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用，其中转移核糖核酸，简称tRNA，起着携带和转移活化氨基酸的作用；信使核糖核酸，简称mRNA，是合成蛋白质的模板；核糖体的核糖核酸，简称rRNA，是细胞合成蛋白质的主要场所。核酸不仅是基本的遗传物质，而且在蛋白质的生物合成上也占重要位置，因而在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起着决定性的作用。
核酸在实践应用方面有极重要的作用，现已发现近2000种遗传性疾病都和DNA结构有关。如人类镰刀形红血细胞贫血症是由于患者的血红蛋白分子中一个氨基酸的遗传密码发生了改变，白化病毒者则是DNA分子上缺乏产生促黑色素生成的酷氨酸酶的基因所致。肿瘤的发生、病毒的感染、射线对机体的作用等都与核酸有关。
5.生物体的糖家族
生物体的糖类物质包括多糖、单糖和寡糖。在多糖中，纤维素和甲壳素是植物和动物的结构物质，淀粉和糖元等是贮存的营养物质。单糖是生物体能量的主要来源。寡糖在结构和功能上的重要性在20世纪70年代才开始为人们所认识。寡糖和蛋白质或脂质可以形成糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂。由于糖链结构的复杂性，使它们具有很大的信息容量，对于细胞专一地识别某些物质并进行相互作用而影响细胞的代谢具有重要作用。从发展趋势看，糖类将与蛋白质、核酸、酶并列而成为生物化学的4大研究对象。
糖类在体内功能不仅仅是供给能量，而且是人体许多组织的重要组织的成份之一，细胞内代谢的重要中间代谢产物是各种糖类的磷酸脂，如6-磷酸葡萄糖，6-磷酸果糖等。在体内起着支持、润滑及保护等作用的结缔组织的滑液的基本成份是氨基多糖与蛋白质的结合物。在蛋白质合成及遗传中，有特殊作用、构成体内各器官及组织的特殊功能的核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）的成份里，分别有核糖和脱氧糖。糖蛋白和糖脂的活性部分多是糖类部分，是神经组织和生物膜的重要组成成份，起着多种作用。红细胞膜中糖蛋白及糖脂的糖链结构是决定血型的基本成份。细胞的相互识别、彼此信息的传递，以及激素、抗原、药物的受体、血浆球蛋白（包括抗体），都与细胞膜中糖蛋白或糖脂的糖链结构有关。消化道、呼吸道及生殖泌尿道的粘膜及其分泌物，也都含有较多的糖蛋白，起着保护及润滑的作用。
总之，糖类的生理功能是多种多样的，糖类是在人体新陈代谢中起着非常重要作用的物质。