无机小分子有水、无机盐，有机小分子有单糖、脂肪酸、氨基酸和核苷酸。
1.水是细胞中含量最多的一种成分，大多数细胞内的生物化学反应都在水溶液中进行，细胞中的水不仅以游离水的形式存在，而且以结合水的形式与其他物质结合构成细胞结构的组成部分；
2.无机盐以离子状态存在，有的游离于水中维持细胞内外液的渗透压和pH值，有的直接与蛋白质和脂类结合，组成一定功能的结合蛋白质（如血红蛋白）和类脂（磷脂）；
3.葡萄糖是细胞内主要营养物质，能经过氧化反应释放能量，供细胞生命活动所需；多糖（动物细胞内主要是糖原，植物内是淀粉）是细胞贮存的营养物质；核糖是核苷酸的主要成分；有一些低聚糖与蛋白质或脂类结合形成糖蛋白和糖脂，在细胞识别中起重要作用；
4.脂肪酸营养价值高，其能量相当于葡萄糖的2倍；最重要的功能是参与构成细胞膜，磷脂分子是兼性分子，脂质双分子层是细胞膜和胞内膜的结构基础；
5.氨基酸都含有一个羧基和一个氨基，是两性化合物，不同的种类、数量和排列组合形成了多种复杂功能的蛋白质。
6.核苷酸是组成核酸的基本单位，由磷酸、戊糖（核糖和脱氧核糖）和含氮碱基（AGCTU）构成，可组成8种核苷酸，能贮存生物信息；还可充当化学能的载体们尤其是ATP，可参与细胞内各种化学反应的能量传递，cAMP是细胞内通用的信号分子，控制不同细胞内的反应速率。