Węglowodany, nazywane także cukrami, to bardzo rozpowszechnione w przyrodzie organiczne związki chemiczne zbudowane z atomów węgla, wodoru i tlenu. Należą do nich jednocząsteczkowe cukry proste, dwucukry i cukry o długich łańcuchach utworzonych z wielu cząsteczek cukrów prostych, tzw. wielocukry. Cukry o małych cząsteczkach łatwo rozpuszczają się w wodzie, a te o długich – słabo. Te pierwsze są słodkie, pozostałe nie mają smaku. Węglowodany stanowią dla wszystkich istot źródło energii, są także materiałem budulcowym i zapasowym. W przyrodzie duże znaczenie mają takie cukry proste, jak glukoza i fruktoza, będące materiałem energetycznym dla komórek, oraz ryboza i deoksyryboza – składniki kwasów nukleinowych. Do dwucukrów należą: sacharoza – używana na przykład do słodzenia herbaty, laktoza – cukier zawarty w mleku, maltoza – obecna w kiełkujących ziarnach zbóż, w nektarze i pyłku kwiatowym. Wielocukry powstają najczęściej z kilku tysięcy połączonych ze sobą cząsteczek glukozy. Należą do nich: skrobia, glikogen, celuloza i chityna.
Tłuszcze są zbudowane z węgla, tlenu i wodoru. Związki te stanowią doskonały materiał zapasowy, który jest bogatym źródłem energii dla procesów zachodzących w komórkach. U roślin tłuszcze są gromadzone w postaci oleju, głównie w nasionach i niektórych owocach. Tłuszcze zwierzęce mają formę stałą. Magazynowane są najczęściej w podskórnej tkance tłuszczowej, a także na nerkach, wątrobie, sercu – narządach ważnych dla życia. Pełnią tam funkcje osłaniające i podporowe. Gruba warstwa tkanki podskórnej ochrania zwierzęta przed urazami mechanicznymi. Zabezpiecza również przed niską temperaturą otoczenia, będąc doskonałym materiałem termoizolacyjnym. Pochodne tłuszczów, zwane fosfolipidami, są bardzo ważnymi składnikami budującymi błony komórkowe wszystkich istot żywych.
