Güneydoğu Indiana Üniversitesi Biyoloji Bölümüne göre, birincil biyomoleküllerin dördünde de karbon bulunur. Buna nükleik asitler, lipitler, karbonhidratlar ve proteinler de dahildir. Bu biyomoleküllerin dördü de karbon atomlarının uzun zincirler oluşturma yeteneğinden yararlanan büyük ve karmaşık moleküllerdir.
Basit, tek hücreli organizmalar bile, kayalar veya mineraller gibi canlı olmayan şeylerle karşılaştırıldığında inanılmaz derecede karmaşıktır. Buna göre, işlevsel kalmaları için karmaşık moleküllere ihtiyaç vardır. Karbon, bu tür moleküller için etkili bir "omurga" olarak çalışır, çünkü karbon diğer birçok atomla kolayca bağlanır ve uzun zincirler oluşturabilir. Bu uzun zincirler, dört ana tip biyomolekül oluşturmak için oksijen, hidrojen, azot, fosfor ve kükürt gibi diğer elementlerle birleşir.
Lipitler, organizmaların koruyucu yapılar oluşturmasına, hücre zarlarını oluşturmasına ve birçok metabolik işlem için enerji sağlamasına yardımcı olur. Proteinler, organizmalar tarafından kas oluşturmak için ve acil gıda kaynağı olarak kullanılan önemli yapısal biyomoleküllerdir. Ek olarak, lipitler ile birlikte proteinler hücre zarlarının yapımında rol oynarlar. Nükleik asitler, bir organizmanın kalıtsal bilgisini DNA ve RNA molekülleri şeklinde tutarlar. Karbonhidratlar öncelikle organizmalar için bir enerji kaynağı olarak görev yapar, ancak selüloz şeklini aldıklarında bitkilerde yapısal ve koruyucu rollere de hizmet ederler.
