Moleculele organice sunt importante în medicină și biochimie deoarece multe dintre compușii organici sunt esențiali pentru funcționarea organismelor vii. Acești compuși includ carbohidrați, lipide, proteine și acizi nucleici. Aceste molecule, în special proteinele și acizii nucleici, sunt responsabile pentru controlul proceselor biochimice din celule, inclusiv sinteza și descompunerea moleculelor. Chimia organică este de asemenea importantă în dezvoltarea de medicamente, deoarece majoritatea medicamentelor au o structură organică și acționează prin interacțiunea cu molecule organice din celulele organismului.