* halogener (F, CL, BR, I): Dessa är de vanligaste ersättningarna för väte. De bildar haloalkaner (t.ex. klormetan, CH3CL), som är viktiga i många industriella tillämpningar.
* syre (O): Syre kan införlivas i organiska molekyler på olika sätt och bildar alkoholer (t.ex. etanol, CH3CH2OH), etrar (t.ex. dietyleter, CH3CH2OCH2CH3) och ketoner (t.ex. aceton, CH3COCH3).
* kväve (n): Kväve finns i aminer (t.ex. metylamin, CH3NH2), amider (t.ex. acetamid, CH3CONH2) och många andra funktionella grupper.
* svavel (er): Svavel kan ersätta väte i tioler (t.ex. metanetiol, CH3SH) och tioethers (t.ex. dimetylsulfid, CH3SCH3).
* fosfor (P): Fosfor finns i organofosforföreningar, som är viktiga i många biologiska system och industriella processer.
* metaller (t.ex. Li, Mg, Cu): Även om mindre vanliga kan metaller också införlivas i organiska föreningar och bildar organometalliska föreningar. Dessa föreningar har olika tillämpningar i organisk syntes och katalys.
Substitutionen av väte med andra element påverkar signifikant de kemiska och fysiska egenskaperna hos de resulterande organiska föreningarna.
