生物由四種類型的分子組成，稱為大分子。這些大分子是蛋白質、核酸（DNA 和 RNA）、脂質（脂肪）和碳水化合物。每種類型的大分子都是由自己的構建塊組成的，它們錯綜復雜地連接在一起形成不同的形狀。

每種高分子的特殊性質和形狀使其特別適合它的用途。蛋白質是制造和破壞其他分子的機器。核酸攜帶可以遺傳給后代的遺傳信息。脂質形成對水的屏障。碳水化合物很容易分解為能量。

構成生物體的大分子有四種：蛋白質、核酸、脂肪和碳水化合物。

蛋白質：分子機器
由氨基酸組成的蛋白質是進行細胞日常工作的分子機器。蛋白質在它們的工作上高度專業化，既構成鐵路，又構成將貨物拉入細胞內部的發動機。它們形成了賦予細胞形狀的內部骨架：就像房子的框架。
在細胞中制造和破壞化學鍵的酶也是蛋白質。這些加速了細胞中的化學反應：酶既可以構建新分子，也可以破壞化學鍵以回收分子。

核酸：信息庫
如果蛋白質是細胞的勞動力，那么 DNA 就是細胞的大腦。DNA是一種由連接的核酸組成的雙鏈分子，攜帶著制造細胞中所有四種大分子的遺傳信息。DNA中的信息被復制到另一種核酸中，稱為RNA，就像DNA的鏡像。就像將一種語言編碼成另一種語言一樣，RNA 被翻譯成蛋白質。
雖然 RNA 也由連接的核酸組成，但它以單鏈形式存在，并具有 DNA 中沒有的特殊結構單元。DNA的結構可以被認為是一個繩梯，而RNA的結構就像一根繩子，沿途有結，便于攀爬。

脂質：防水膜
脂質是一類油性分子，包括脂肪酸和膽固醇。脂肪酸構成食用油和黃油，膽固醇是類固醇激素和維生素 D 的來源。來自脂肪酸或膽固醇的脂質形狀差異很大，但它們具有與水不能很好混合的特性。
這種對水的“恐懼”就是這些分子被稱為非極性分子的原因；而水和愛水分子被認為是極性的。脂肪酸非常適合形成細胞膜，因為水很難通過油性膜。如果不是膜中的脂質，細胞就不會作為具有大小和邊界的不同物體存在。

碳水化合物：儲存的能量
碳水化合物是糖。碳水化合物可以采用單糖的形式，例如食糖，或作為木材一部分的長纖維。碳水化合物由稱為單糖的構件組成。食糖，稱為蔗糖，由葡萄糖和果糖兩種單糖連接而成。植物在光合作用過程中利用光能從二氧化碳和水中制造葡萄糖。
糖非常適合儲存能量，因為它們很容易被細胞分解以產生能量分子 ATP。然而，單糖也可以連接起來形成堅固的纖維，增強植物細胞的壁。