細胞中含量最多的元素氧元素,因為人體中占比重最大的是水分子,占約人體重量的70%左右,所以自然氧元素在細胞之中最多。細胞中有機物達幾千種之多，約占細胞干重的90%以上，它們主要由碳、氫、氧、氮等元素組成。有機物中主要由四大類分子所組成，即蛋白質、核酸、脂類和糖，這些分子約占細胞干重的90%以上。

1、蛋白質

在生命活動中，蛋白質是一類極為重要的大分子，幾乎各種生命活動無不與蛋白質的存在有關。蛋白質不僅是細胞的主要結構成分，而且更重要的是，生物專有的催化劑--酶是蛋白質，因此細胞的代謝活動離不開蛋白質。一個細胞中約含有104種蛋白質，分子的數量達1011個。

2、核酸

核酸是生物遺傳信息的載體分子，所有生物均含有核酸。核酸是由核苷酸單體聚合而成的大分子。核酸可分為核糖核酸RNA和脫氧核糖核酸兩大類DNA。

當溫度上升到一定高度時，DNA雙鏈即解離為單鏈，稱為變性或熔解，這一溫度稱為熔解溫度。

堿基組成不同的DNA，熔解溫度不一樣，含G-C對(3條氫鍵)多的DNA，Tm高;含A-T對(2條氫鍵)多的，Tm低。當溫度下降到一定溫度以下，變性DNA的互補單鏈又可通過在配對堿基間形成氫鍵，恢復DNA的雙螺旋結構，這一過程稱為復性或退火。

3、糖類

細胞中的糖類既有單糖，也有多糖。細胞中的單糖是作為能源以及與糖有關的化合物的原料存在。重要的單糖為五碳糖(戊糖)和六碳糖(己糖)，其中最主要的五碳糖為核糖，最重要的六碳糖為葡萄糖。葡萄糖不僅是能量代謝的關鍵單糖，而且是構成多糖的主要單體。

多糖在細胞結構成分中占有主要的地位。細胞中的多糖基本上可分為兩類：一類是營養儲備多糖;另一類是結構多糖。

作為食物儲備的多糖主要有兩種，在植物細胞中為淀粉，在動物細胞中為糖元。在真核細胞中結構多糖主要有纖維素和幾丁質。