Existem muitas moléculas pequenas necessárias para seres vivos, mas quatro são essenciais:

1. água (h₂o): A água é a molécula mais abundante nos organismos vivos e desempenha um papel crucial em muitos processos biológicos, incluindo:
* solvente: A água dissolve muitas substâncias, permitindo que reações químicas ocorram dentro das células.
* Regulação da temperatura: A água tem uma alta capacidade de calor, ajudando a manter uma temperatura interna estável.
* Transporte: A água é essencial para o transporte de nutrientes e resíduos dentro do corpo.

2. dióxido de carbono (CO₂): Embora frequentemente visto como poluente, o dióxido de carbono é um componente essencial da fotossíntese, onde as plantas o usam para produzir energia. Os animais exalam dióxido de carbono como um resíduo de respiração.

3. oxigênio (O₂): O oxigênio é essencial para a respiração celular, o processo pelo qual os organismos vivos obtêm energia dos alimentos.

4. nitrogênio (n₂): O nitrogênio é um componente de proteínas, ácidos nucleicos (DNA e RNA) e outras moléculas vitais. Os organismos não podem usar diretamente o nitrogênio atmosférico; portanto, deve ser convertido em formas utilizáveis ​​através da fixação de nitrogênio por certas bactérias.

Embora essas quatro moléculas sejam essenciais, os seres vivos também precisam de uma ampla gama de outras pequenas moléculas, incluindo açúcares, lipídios e aminoácidos.