Четыре элемента (углерод, водород, кислород и азот) составляют основу химического состава клеток, потому что они обладают особенностями химических свойств, которые делают их наиболее подходящими для образования молекул, выполняющих биологические функции. 1

Некоторые свойства этих элементов:

• Способность образовывать ковалентные связи. 12 Для образования стабильных электронных связей атому водорода на внешней электронной оболочке не хватает одного электрона, атому кислорода — двух, азота — трёх и углерода — четырёх электронов. 2 Эти элементы могут легко реагировать друг с другом, заполняя внешние электронные оболочки. 2
• Умение образовывать как одинарные, так и двойные связи. 2 Это увеличивает количество химических соединений, построенных из этих элементов. 2
• Лёгкость. 2 Углерод, водород и кислород — самые лёгкие среди элементов, образующих ковалентные связи. 2

Благодаря этим свойствам из углерода, кислорода, водорода и азота состоят органические вещества, которые наряду с водой образуют тела живых организмов. 3 Это белки, жиры (липиды), углеводы, нуклеиновые кислоты. 3