Hoewel er enkele uitzonderingen na zijn, is de aanwezigheid van koolstof het bepalende kenmerk van organische moleculen.

Dit is waarom:

* het bindingsvermogen van de koolstof: Koolstof heeft het unieke vermogen om vier bindingen te vormen met andere atomen, waaronder andere koolstofatomen. Dit zorgt voor het creëren van lange ketens, ringen en complexe structuren, wat leidt tot de enorme diversiteit van organische verbindingen.

* Diversiteit van functionele groepen: Het verbindingscapaciteit van koolstof maakt het ook mogelijk om verschillende functionele groepen (zoals hydroxyl, amine, carboxyl) aan organische moleculen mogelijk te maken. Deze functionele groepen geven organische moleculen hun verschillende eigenschappen en reactiviteit.

Hoewel koolstof het bepalende element is, bevatten veel organische moleculen ook andere elementen zoals waterstof, zuurstof, stikstof en zwavel.