Phân tử sinh học (biomolecule) là các phân tử có mặt trong tất cả các sinh vật sống, đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh lý và sinh hóa của cơ thể. Chúng thường được tạo thành từ các nguyên tố như carbon, hydro, oxy, nitơ, phốt pho, và lưu huỳnh. Các phân tử sinh học có thể là đơn giản (như các phân tử nước hay ion khoáng) hoặc phức tạp (như protein, axit nucleic, carbohydrate và lipid).
Các loại phân tử sinh học chính bao gồm:
Protein: Là các chuỗi dài các axit amin, thực hiện nhiều chức năng trong cơ thể như cấu trúc tế bào, xúc tác (enzyme), vận chuyển (ví dụ hemoglobin) và bảo vệ (ví dụ kháng thể).
Axit nucleic: Gồm DNA (deoxyribonucleic acid) và RNA (ribonucleic acid), chịu trách nhiệm lưu trữ và truyền đạt thông tin di truyền.
Carbohydrate: Là các hợp chất chứa carbon, hydro và oxy, đóng vai trò cung cấp năng lượng (như glucose) và cấu trúc (như cellulose trong thực vật).
Lipid: Là các phân tử không hòa tan trong nước, bao gồm chất béo và dầu, có chức năng cung cấp năng lượng, tạo thành màng tế bào, và dự trữ năng lượng.
Các phân tử sinh học là nền tảng của sự sống và giúp các sinh vật duy trì các chức năng sinh học như trao đổi chất, phát triển, sinh sản và phản ứng với môi trường.