（一）羥基-OH

　　很多有機分子上含有羥基-OH，如醇、糖、核酸、蛋白質等。“羥”的字和音都由“氫氧”二字拼合而成。羥基與水有某些相似的性質，羥基是典型的極性基團，與水可形成氫鍵，因此，分子上羥基越多，親水性就越大。羥基與電負性大的原子如-NH中的氮能形成氫鍵，氫鍵在維持蛋白質、核酸等大分子的空間結構中發揮著重要的作用。氫鍵是一種比離子鍵弱得多的靜電吸引力，容易被一些外力如加熱所破壞，蛋白質、核酸遇熱變性就是因為熱力導致分子中氫鍵斷裂，空間結構破壞，蛋白質與核酸的性質與功能發生改變，原有生物學功能喪失。

　　醇與醇的脫水縮合產物稱為醚，含有-C-O-C-結構；單糖分子通過半縮醛與另一分子的-OH脫水縮合后也存在-C-O-C-結構，不稱醚，而特稱為苷（音gan，舊稱甙dai），淀粉、糖原等分子中的-C-O-C-稱為糖苷鍵。

　　苯環上連接羥基的化合物稱為酚。

　　（二）羰基 >C=O（-CHO醛基、>CO 酮基、-COOH羧基）

　　>C=O稱為羰基（羰的字和音均由碳氧二字拼合而成）。細胞里含有羰基的化合物常見的有四種：羰基（酮基）在碳鏈中間的化合物稱為酮；如果羰基在碳鏈末段的有兩種形式，含-CHO的分子稱為醛，含-COOH的稱為羧酸（羧字是“羥基酸”的拼合）；如果同時有2個羰基存在于苯環上稱之為醌。醛、酮、羧酸、醌化合物在細胞里很常見，尤其是酮和羧酸，如丙酮、β-酮丁酸（乙酰乙酸）、α-酮戊二酸、泛醌（輔酶Q）、磷酸吡哆醛等。羧基可解離產生氫離子而形成負電離子-COO-，因此，羧基是酸性基團。

　　（三）氨基-NH2和亞氨基-NH

　　體內含氨基和亞氨基的化合物種類很多，所有的氨基酸都含有氨基或亞氨基，如丙氨酸（含氨基）、脯氨酸（含亞氨基）。如果羧基上的羥基與氨脫水縮合而成-CO-NH2，這樣的化合物稱為酰胺，在碳鏈中間的形式是-CO-NH-，稱為酰胺鍵，蛋白質分子中氨基酸與氨基酸就是通過酰胺鍵連接的。肽鏈中間的酰胺鍵特稱肽鍵。含有氨基和亞氨基的還有胍基和瞇唑基。氨基中的氮原子電負性較強，可以結合氫離子而成-NH3+、=NH2+，因此，氨基和亞氨基是堿性基團。

　　（四）巰基-SH和二硫鍵-S-S-

　　巰的字和音均由氫硫二字拼合而成。帶有巰基的化合物最常見的是半胱氨酸HOOC-CH（NH2）-CH2-SH、谷胱甘肽G-SH以及含半胱氨酸殘基的各種蛋白質。兩個半胱氨酸的兩個巰基可以脫氫氧化為胱氨酸而在分子中形成-S-S-結構，-S-S-稱為二硫鍵（二硫橋），二硫鍵是巰基的氧化形式，二硫鍵可加氫再還原為巰基。谷胱甘肽、巰基蛋白及巰基酶的活性基團是巰基，通過巰基參與反應。

　　（五）磷酸基-H2PO4

　　體內含磷酸基的化合物非常廣泛，如葡萄糖-6-磷酸，磷酸烯醇式丙酮酸，核苷酸和核酸，磷酸蛋白質等等。2分子磷酸可以脫水縮合為焦磷酸酐（亦稱焦磷酸酯），如ATP分子含有三個磷酸基，其中3個磷酸基之間含有2個磷酸酯（酐）鍵，此鍵斷開時可釋放大量能量，因此稱為高能鍵。在細胞的很多代謝反應中，往往第一階段的反應是使底物分子活化（使不活潑分子變得活潑以進行反應），活化的常見反應是由ATP提供一個高能磷酸基團給被活化的分子，如葡萄糖由ATP供能活化為葡萄糖-6-磷酸。

　　（六）酯、酐、酰胺

　　含氧酸與醇的脫水縮合產物稱為酯。細胞內常見的酯有羧酸與醇（-OH）形成的酯，如甘油（丙三醇）和三分子脂肪酸脫水縮合形成的三脂酰甘油（甘油三酯，即脂肪）；羧酸與-SH形成的硫酯（-SH與-OH性質類似），如輔酶A上的巰基與乙酸上的羧基脫水縮合為乙酰輔酶A，乙酰輔酶A就是一種硫酯，這個硫酯鍵斷開時也能釋放大量能量，因此稱為高能硫酯鍵。含有高能硫酯鍵的化合物還有琥珀酸單酰輔酶A、脂肪酰輔酶A等。

　　含氧酸與含氧酸的脫水縮合產物稱為酐，如羧酸-羧酸酐，羧酸-磷酸酐，磷酸-磷酸酐等。羧基、磷酸基由于含有羥基，因此羧酸-羧酸酐，羧酸-磷酸酐，磷酸-磷酸酐相當于是酸與醇的脫水縮合產物，因此這些酐也可稱為酯。正如上述，ATP中的兩個高能磷酸酯鍵亦稱為高能磷酸酐鍵。

　　前已述及，羧酸與氨的脫水縮合產物稱為酰胺R-CO-NH2，氨基酸的α-羧基與另一氨基酸的α-氨基脫水縮合形成的特殊酰胺鍵-CO-NH-稱為肽鍵。