Le tre strutture fondamentali che le molecole a base di carbonio possono formare sono:

1. Lineare: Gli atomi sono collegati in linea retta, come nella molecola del metano (CH₄ ).

2. Ramicato: Gli atomi sono collegati in modo non lineare, con rami che si estendono dalla catena principale, come nella molecola isobutano (C₄ H₁₀ ).

3. Ciclico: Gli atomi sono collegati in un circuito chiuso, formando una struttura ad anello. Questo può essere semplice, come nel cicloesano (C₆ H₁₂ ), o complessi con più anelli fusi insieme.

Queste tre strutture di base sono il fondamento dell'immensa diversità delle molecole organiche, che costituiscono la base di tutti gli esseri viventi.