更高元素结合，如卤素（氟、氯、溴、碘）和氧，这些化合物中的氢带有部份正电荷。氢与氟、氧和氮结合而成的分子之间可以形成氢键。这种中等强度的非共价化学键，正是许多生物分子能够稳定存在的原因。氢也可以和电负性更低的元素结合，如各种金属和类金属，这些化合物称为氢化物，其中氢带有部份负电荷。氢和碳可形成名目繁多的化合物，称为碳氢化合物，又称烃；再加上各种杂原子，所能形成的化合物数量则更大。由于这些物质和生物息息相关，所以统称有机化合物。有机化学是对此类化学物属性的研究，而对有机化合物在生物体中的作用之研究，则称为