Molekul organik sel adalah kerangka karbon yang membawa sehimpunan kecil gugus fungsi yang menentukan kimianya:
| gugus | rumus | sifat | terdapat pada |
|---|---|---|---|
| hidroksil | polar, berikatan H | gula, alkohol | |
| karbonil | polar, reaktif | aldosa, ketosa | |
| karboksil | asam (p) | asam lemak, asam amino | |
| amino | basa (p) | asam amino | |
| fosfat | bermuatan, tautan kaya energi | nukleotida, ATP | |
| sulfhidril | membentuk jembatan S–S | sisteina | |
| metil | nonpolar | lipid, tanda DNA |
Pada pH sel gugus karboksil berada dalam bentuk ion () dan gugus amino terprotonasi ().