Các hợp chất hữu cơ rất quan trọng vì chúng là cơ sở cho tất cả sự sống dựa trên cacbon trên Trái đất, tạo ra năng lượng sản xuất trong đời sống sinh vật, gây ra sự suy giảm khí quyển và giải phóng năng lượng hydrocacbon. Các hợp chất hữu cơ bao gồm hydro , nguyên tử ôxy và cacbon và được tìm thấy trong tất cả các dạng sống.
Một lớp hợp chất hữu cơ được gọi là nucleotide tạo thành axit amin và DNA. Protein, lipid và carbohydrate cần thiết để duy trì các quá trình sinh học như trao đổi chất, hô hấp và tuần hoàn máu. Carbohydrate cung cấp cho các dạng sống năng lượng cần thiết để duy trì chức năng của tế bào. Lipid, hoặc chất béo, lưu trữ năng lượng trong cơ thể để sử dụng sau này. Protein tạo ra các bộ phận cấu trúc của tế bào, xây dựng thành các mô và cơ quan tạo nên toàn bộ cơ thể của một sinh vật.
Các hợp chất hữu cơ thải vào khí quyển làm suy giảm mức ôzôn và gây ra khói mù. Các hợp chất này là sản phẩm phụ của quá trình đốt cháy và sản xuất. Đặc biệt, các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi như benzen, toluen và xylen tạo ra mưa axit hủy hoại thực vật. Các chất này phản ứng với ôzôn trong khí quyển làm cạn kiệt diện tích của tầng đối lưu bảo vệ sự sống khỏi bức xạ cực tím do mặt trời phát ra.
Các dạng sống cổ đại bị chôn vùi bên dưới bề mặt Trái đất đã biến thành hydrocacbon, tạo cơ sở cho việc tiêu thụ năng lượng cơ học của loài người. Dầu thô được tinh chế thành xăng, propan, diesel, dầu hỏa và khí tự nhiên để cung cấp nhiên liệu cho ô tô và hệ thống sưởi.
