Essendo composti organici, sono essenzialmente costituite da bioelementiquali carbonio, idrogeno e ossigeno; talvolta sono presenti anche eteroatomicome fosforo, azoto e zolfo.

Appartengono alla categoria delle biomolecole i carboidrati, gli acidi nucleici, le proteine ed i lipidi.

Queste biomolecole svolgono importanti ruoli strutturali, energetici e funzionali all'interno della cellula.

In media forniscono 4 kcal per grammo, anche se il loro valore energetico oscilla dalle 3,74 kcal del glucosio alle 4,2 Kcal dell'amido. Di queste calorie circa il 10% viene utilizzato dall'organismo per i processi di digestione ed assorbimento. 

In base alla loro struttura chimica i carboidrati vengono classificati in semplici e complessi.

I glucidi semplici, comunemente chiamati zuccheri, comprendono i monosaccaridi, i disaccaridi e gli oligosaccaridi. In natura esistono più di 200 monosaccaridi che si differenziano per il numero di atomi di carbonio presenti nella loro catena.

Gli esosi (fruttosio, glucosio, galattosio) sono i più importanti dal punto di vista nutrizionale.

Tratto da http://www.my-personaltrainer.it/carboidrati.html

I lipidi vengono identificati sulla base delle loro proprietà comuni di solubilità:^[2] sono insolubili in acqua (definiti per questo idrofobici), mentre sono solubili in solventi organici come etere dietilico o acetone, alcoli e idrocarburi. L'insolubilità in acqua è la proprietà analitica che viene usata come base per la separazione dai carboidrati e dalle proteine.

Dal punto di vista strutturale, i lipidi sono costituiti prevalentemente da atomi di carbonio e di idrogeno uniti tra loro con legami covalenti scarsamente polari (caratteristica che conferisce il comportamento idrofobico) e disposti simmetricamente. Tuttavia, alcuni lipidi presentano, in una regione ristretta della loro molecola, gruppi polari (ad esempio fosfolipidi). I lipidi polari presentano caratteristiche fisico-chimiche peculiari rispetto ai lipidi neutri (apolari). In particolare, i lipidi polari mostrano caratteristiche anfipatiche (solubilità sia in acqua che in solventi apolari) o addirittura risultano talora insolubili in solventi organici e solubili in acqua

Le proteine svolgono una vasta gamma di funzioni all'interno degli organismi viventi, tra cui la catalisi delle reazioni metaboliche, funzione di sintesi come replicazione del DNA, la risposta agli stimoli e il trasporto di molecole da un luogo ad un altro. Le proteine differiscono l'una dall'altra soprattutto nella loro sequenza di amminoacidi, la quale è dettata dalla sequenza nucleotidica conservata nei geni e che di solito si traduce in un ripiegamento proteico in una struttura tridimensionale specifica che determina la sua attività.