生物由四种类型的分子组成，称为大分子。这些大分子是蛋白质、核酸（DNA 和 RNA）、脂质（脂肪）和碳水化合物。每种类型的大分子都是由自己的构建块组成的，它们错综复杂地连接在一起形成不同的形状。

每种高分子的特殊性质和形状使其特别适合它的用途。蛋白质是制造和破坏其他分子的机器。核酸携带可以遗传给后代的遗传信息。脂质形成对水的屏障。碳水化合物很容易分解为能量。

构成生物体的大分子有四种：蛋白质、核酸、脂肪和碳水化合物。

蛋白质：分子机器
由氨基酸组成的蛋白质是进行细胞日常工作的分子机器。蛋白质在它们的工作上高度专业化，既构成铁路，又构成将货物拉入细胞内部的发动机。它们形成了赋予细胞形状的内部骨架：就像房子的框架。
在细胞中制造和破坏化学键的酶也是蛋白质。这些加速了细胞中的化学反应：酶既可以构建新分子，也可以破坏化学键以回收分子。

核酸：信息库
如果蛋白质是细胞的劳动力，那么 DNA 就是细胞的大脑。DNA是一种由连接的核酸组成的双链分子，携带着制造细胞中所有四种大分子的遗传信息。DNA中的信息被复制到另一种核酸中，称为RNA，就像DNA的镜像。就像将一种语言编码成另一种语言一样，RNA 被翻译成蛋白质。
虽然 RNA 也由连接的核酸组成，但它以单链形式存在，并具有 DNA 中没有的特殊结构单元。DNA的结构可以被认为是一个绳梯，而RNA的结构就像一根绳子，沿途有结，便于攀爬。

脂质：防水膜
脂质是一类油性分子，包括脂肪酸和胆固醇。脂肪酸构成食用油和黄油，胆固醇是类固醇激素和维生素 D 的来源。来自脂肪酸或胆固醇的脂质形状差异很大，但它们具有与水不能很好混合的特性。
这种对水的“恐惧”就是这些分子被称为非极性分子的原因；而水和爱水分子被认为是极性的。脂肪酸非常适合形成细胞膜，因为水很难通过油性膜。如果不是膜中的脂质，细胞就不会作为具有大小和边界的不同物体存在。

碳水化合物：储存的能量
碳水化合物是糖。碳水化合物可以采用单糖的形式，例如食糖，或作为木材一部分的长纤维。碳水化合物由称为单糖的构件组成。食糖，称为蔗糖，由葡萄糖和果糖两种单糖连接而成。植物在光合作用过程中利用光能从二氧化碳和水中制造葡萄糖。
糖非常适合储存能量，因为它们很容易被细胞分解以产生能量分子 ATP。然而，单糖也可以连接起来形成坚固的纤维，增强植物细胞的壁。