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화학적으로 인체는 주로 수분·지질·단백질·탄수화물·핵산과 같은 유기화합물로 구성되어 있다. 수분은 세포외액(혈장·림프액·간질액)과 세포 내에 존재한다(→ 물). 수분은 생명의 화학작용에 반드시 필요한 용매로서 작용하며 인체 무게의 약 60％를 차지한다. 지방·인지질·스테로이드 같은 지질은 인체의 주요구성성분이다.

지방은 인체를 위한 에너지를 저장하며 보온·충격흡수의 역할을 한다. 인지질과 스테로이드화합물인 콜레스테롤은 각 세포를 둘러싸는 생체막의 주요성분이다. 단백질 역시 인체를 구성하는 주요구성성분이다. 지질과 마찬가지로 단백질도 세포막의 주요구성물질이다. 또한 털이나 손톱 같은 세포외물질도 단백질로 이루어져 있다. 피부·뼈·힘줄·인대(靭帶) 등 많은 부분을 구성하는 섬유질의 탄력있는 물질인 콜라겐도 단백질로 되어 있다. 또한 단백질은 인체에서 여러 가지 기능적인 역할을 수행한다. 특히 생명유지를 위해 필요한 화학반응을 촉매하는 효소라고 하는 세포단백질이 중요하다. 탄수화물은 인체에서 혈류를 통해 순환하는 단당류(單糖類)나, 간이나 근육에 저장되는 글리코겐의 형태로 존재하여 주로 에너지원으로 사용된다. 소량의 탄수화물이 세포막에도 존재하나, 식물이나 여러 무척추동물에 비해 인간에게는 생체구조에 사용되는 탄수화물이 거의 없다.

핵산은 인체의 유전물질을 구성한다. 디옥시리보핵산(DNA)은 주요유전암호를 포함하며 이에 따라 각 세포가 작동한다. 각 개인의 유전적 특징을 나타내도록 하는 것이 부모에게서 자식으로 전달되는 DNA이다.

리보핵산(RNA)은 여러 가지 형태가 있으며 DNA에 수록된 지시사항이 실행되도록 돕는다. 인체에는 수분, 유기화합물과 칼슘·인·나트륨·마그네슘·철 등 여러 가지 무기질이 있다. 칼슘과 인은 칼슘-인 결정체로 결합해서 뼈의 주요부분을 이룬다. 칼슘은 나트륨처럼 혈액과 간질액에서 이온형태로 존재한다. 반면 인·칼슘·마그네슘 이온들은 세포간액에 많이 존재한다. 이 모든 이온들은 인체의 대사과정에서 중요한 역할을 한다. 철은 주로 적혈구의 산소운반색소(酸素運搬色素)인 헤모글로빈의 일부로 존재한다. 그밖에 미량이지만 인체를 구성하는 데 필요한 무기질로는 코발트·구리·요오드·아연 등이 있다.