Dasar kimia kehidupan sel adalah masing-masing penyusun sel yang tersusun atas molekul atau materi. Materi tersusun atas elemen atau atom. Elemen atau atom adalah unti dasar kimia yang tidak dapat dipecah dengan proses kimia. Atom tersusun atas subpartikel atom yang disebut neutron, proton, dan elektron. Neutron dan proton terdapat pada inti atom dan elektron terdapat pada kulit atom. Jumlah proton menunjukkan nomor atom. Atom yang sama memiliki sifat, init dan kulit, yang sama. Atom yang berbeda memiliki sifat dan jumlah subatom yang berbeda. Atom yang sama dapat memiliki jumlah neutron yang berbeda, dan mereka disebut isotop. Di alam 99% atom Carbon adalah dalam bentuk isotop. Isotop ini telah dimanfaatkan dalam memecahkan banyak masalah biologi dan lain-lain masalah dalam ilmu pengetahuan. Atom-atom sesama atau atom yang berbeda dapat saling berikatan. Ikatan antar atom membentuk molekul.Ikatan antar atom itu disebut ikatan kimiaIkatan kimia antara ion disebut ikatan ion, yaitu elektron dari suatu atom dapat diperoleh dari atau hilang ke atom lainnya. Banyak jenis ikatan kimia, ada ikatan hidrogen, ikatan antar atom hidrogen, ada ikatan kovalen, dan lain-lain ikatan kimiaIkatan hidrogen pada suatu molekul menentukan sifat polaritas molekul. Artinya apabila ada ikatan hidrogen pada suatu molekul berarti molekul itu bersifat polar. Tubuh kita tidak dapat membuat air tetapi dalam tubuh dapat berlangsung sejumlah reaksi kimia yang menghasilkan materi.Ikatan antar atom dan bahkan antar molekul menentukan stabilitas antar komponen yang saling berikatan itu dan kemudian menentukan stabilitas struktur dan menentukan fungsi molekul apabila itu adalah molekul yang menyusun kehidupan.
Molekul-molekul yang menyusun kehidupan dan karenanya disebut molekul biologi, yaitu molekul yang dapat dijumpai terdapat dalam suatu sel. Molekul-molekul tersebut adalah karbohidrat, protein, lemak, dan asam nukleat. Sel dapat membuat molekul-molekul. Hampir semua molekul yang dibuat sel (komponen dasar molekul biologi) terdiri atas sejumlah atom carbon yang saling berikatan dan berikatan dengan atom lain. Oleh karena itu, komponen yang mengandung atom carbon diketahui sebagai komponen organik. Jumlah atom carbon dalam suatu molekul biologi digunakan dasar pengelompokan molekul. Dengan kata lain keragaman molekul kehidupan didasarkan pada kenadungan atom carbon yang dimilikinya. Komponen organik memiliki kerangka atom carbon dan terikat pada kerangka tersebut adalah atom-atom yang membentuk suatu gugus fungsional, misalnya gugus alkohol, gugus amino, gugus aldehid, gugus keton, dll. Sel membuat molekul besar (makro molekul) dari molekul-molekul kecil dengan reaksi kimia.Molekul besar selain dibangun dengan reaksi kimia juga dihancurkan atau dipecah dengan reaksi kimia. Ada reaksi yang disebut sintesa dehidrasi yaitu sintesa molekul dengan cara menghilangkan molekul airnnya. Ada reaksi yang disebut hidrolisis, yaitu proses pemecahan molekul dengan air. Reaksi kimia terjadi pada sistem dalam organisme, baik intraseluler (dalam sel) atau ekstraseluler (di luar sel).
