สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดต้องการอาหารแตกต่างกันออกไป และเมื่อได้รับอาหารเข้าไปก็จะย่อยและแปลงโครงสร้างโมเลกุลให้เล็กลง เพื่อให้ร่างกายสามารถนำไปใช้ได้โดยง่าย สารอาหารที่สิ่งมีชีวิตได้รับเข้าไปแบ่งได้เป็น 2 กลุ่มคือ สารอินทรีย์ (Organic) และสารอนินทรีย์ (Inorganic)

สารอินทรีย์คือ สารที่มีธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ โดยสามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติหรือเกิดจากการสังเคราะห์  ยกเว้นสารในกลุ่มต่อไปนี้
- เกลือคาร์บอเนต (CO3^2-)
- ไฮโดรเจนคาร์บอเนต (HCO3^-)
- สารประกอบออกไซด์ของคาร์บอน เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)
- สารประกอบเกลือคาร์ไบด์ เช่น  แคลเซียมคาร์ไบด์ (CaC2)
- เกลือไซยาไนด์
- เกลือไซยาเนต
- สารที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบเพียงธาตุเดียว เช่น เพชร
โดยสารในกลุ่มดังกล่าวจะเรียกว่าเป็นกลุ่มสารอนินทรีย์​

สารอินทรีย์ซึ่งพบได้ในธรรมชาติ จะเรียกว่า สารชีวโมเลกุล เป็นสารที่มักจะเกี่ยวพันกับเราในรูปแบบของอาหาร ยกตัวอย่างเช่น สารในตระกูลคาร์โบไฮเดรต ไขมัน โปรตีน วิตามิน และกรดนิวคลิอิก ซึ่งเมื่อวิเคราะห์แล้วจะพบว่า สารอินทรีย์นั้นมีอะตอมคาร์บอนจับคู่กับอะตอมไฮโดรเจน โดยจะเห็นว่าสิ่งมีชีวิตนั้นประกอบไปด้วยสารอินทรีย์เป็นส่วนใหญ่

อันที่จริงการจัดหมวดหมู่สารในครั้งอดีตกาลก็แบ่งตามแหล่งที่มาของสารนั่นเอง สารที่พบได้ตามธรรมชาติในสิ่งมีชีวิตคือ สารอินทรีย์ ส่วนอื่น ๆ คือสารอนินทรีย์ อย่างไรก็ดี น้ำซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของสิ่งมีชีวิต กลับเป็นสารอนินทรีย์ และสารอื่น ๆ บางส่วนที่เป็นสารอนินทรีย์ก็สามารถพบในร่างกายเราได้ด้วย เช่น แร่ธาตุ ต่าง ๆ ซึ่งเราใช้ประโยชน์ได้เมื่ออยู่ในรูปของไอออน เช่น แคลเซียมไอออน (Ca²⁺) โซเดียมไอออน (Na⁺) นอกจากนั้นต่อมายังพบอีกว่า สารอินทรีย์บางชนิดไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติเท่านั้น แต่ยังสามารถสังเคราะห์ขึ้นได้ โดยครั้งแรกที่ทำได้คือ การสังเคราะห์ยูเรีย ซึ่งพบได้ในปัสสาวะของสิ่งมีชีวิต แต่ฟรีดริช เวอเลอร์ (Fridrich Wohler) นักเคมีชาวเยอรมันสามารถสังเคราะห์ขึ้นได้ในปี 1828 โดยนำแอมโมเนียมไซยาเนต (NH4CNO) ซึ่งเป็นสารอนินทรีย์ มาเผาและได้เป็นยูเรีย (NH2CONH2) ซึ่งเป็นสารอินทรีย์

เมื่อการจำแนกสารอินทรีย์และอนินทรีย์จากแหล่งที่พบและแหล่งกำเนิดเริ่มสับสนตามกาลเวลา และการค้นพบสารที่มีมากขึ้น จึงมีการจัดหมวดหมู่ของสารอินทรีย์ใหม่ ซึ่งหมวดหมู่ของสารอินทรีย์ประกอบด้วย
- สารประกอบไฮโดรคาร์บอน (Hydrocarbon) คือ สารที่ประกอบไปด้วยอะตอมของไฮโดรเจนและคาร์บอนเท่านั้น
- สารอินทรีย์ที่มีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบ เช่น สารจำพวกแอลกอฮอล์ และสารจำพวกเอสเทอร์
- สารอินทรีย์ที่มีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ เช่น เอมีนซึ่งเป็นสารที่มี -NH2 ประกอบอยู่
 - สารอินทรีย์ที่มีทั้งออกซิเจนและไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ เช่น เอไมด์ซึ่งเป็นสารที่มี -CONH2 ประกอบอยู่
 

ส่วนสารอนินทรีย์ คือ สารที่เหลือที่ไม่ใช่สารอินทรีย์ที่กล่าวมาข้างต้น และแม้ว่าในปัจจุบันเราจะไม่สามารถบอกได้อย่างเต็มปากว่า สารประกอบอินทรีย์เกิดขึ้นโดยธรรมชาติ หรือมาจากส่วนใดส่วนหนึ่งของสิ่งมีชีวิต แต่การรู้จักและแยกแยะสารอินทรีย์กับสารอนินทรีย์ได้ ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้หลักฐานการมีอยู่และดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตในพื้นที่ต่าง ๆ ได้ เช่น การสำรวจดาวเคราะห์ที่มีอยู่ในระบบสุริยะ หากค้นพบสารอินทรีย์อยู่ในดาวนั้น ๆ ก็จะเป็นหลักฐานว่าอาจมีสิ่งมีชีวิตเคยหรือยังอาศัยอยู่บนดาวนั้น ๆ ได้