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Auch wenn die Gruppe der organischen Verbindungen, die aus den Elementen Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen, schon sehr groß ist, würde es auf ihrer Grundlage wohl kein Leben auf unserem Planeten geben. Denn mit dem Einbau von Atomen weiterer Elemente, beispielsweise Atome der Elemente Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel, nimmt die Molekülvielfalt noch einmal stark zu. Diese Heteroatome gehören oft speziellen funktionellen Gruppen an und werden bei der Benennung organischer Stoffe besonders berücksichtigt.

Kohlenhydrate gehören zu den Naturstoffen und sind organische Moleküle, die Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff enthalten. Wasserstoff und Sauerstoff sind meist in Form von Hydroxy-Gruppen (OH-Gruppen) an die Kohlenstoffatome gebunden, sodass man die Kohlenhydrate auch als Polyalkohole betrachten kann. Sie verfügen jedoch oft über weitere funktionelle Gruppen, die die Eigenschaften der Kohlenhydrate maßgeblich mitbestimmen.
Die Klasse der Kohlenhydrate stellt die Energiequelle des Lebens dar, weil durch ihren Abbau – unabhängig von Mensch, Tier oder Pflanze – Energie freigesetzt wird. Damit werden entweder Lebensvorgänge aufrechterhalten oder lebensnotwendige Substanzen innerhalb des Körpers gebildet. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Glucose (Traubenzucker), die u. a. bei der Fotosynthese durch $C{O}_2$-Assimilation entsteht.

Chemische Reaktionen werden nach verschiedenen Gesichtspunkten unterteilt. Bei organischen Reaktionen werden fast immer Atombindungen gespalten und wieder neu geknüpft, sodass sich die Unterteilung von der Unterteilung anorganischer Reaktionen unterscheidet. In der Organik betrachtet man hauptsächlich die Änderung des Bindungszustandes der Kohlenstoffatome und unterscheidet danach zwischen Substitution, Addition und Eliminierung. Aber auch organische Redoxreaktionen spielen eine wichtige Rolle als Nachweisreaktionen und in der Synthesechemie.

Der Boden ist ein komplexes Gemisch aus anorganischen Bestandteilen, abgestorbenem organischen Material (Humus), Bodenluft und Bodenwasser mit gelösten anorganischen und organischen Substanzen.
Die anorganischen Anteile sind hauptsächlich Silicate, große Bedeutung haben Tonmineralien als Speicher für Pflanzennährstoffe. Abgestorbenes organisches Material wird von Bodenorganismen in Huminstoffe umgewandelt, die dann weiter abgebaut werden. Sie sind die wichtigste natürliche Quelle für Stickstoffdünger, außerdem besitzen sie viele funktionelle Gruppen, die Kationen binden können.