De tre grundläggande strukturerna kolbaserade molekyler kan bilda är:

1. Linjär: Atomer är sammankopplade i en rak linje, som i molekylen metan (CH₄ ).

2. Förgrenat: Atomer är sammankopplade på ett icke-linjärt sätt, med grenar som sträcker sig från huvudkedjan, som i molekylen isobutan (C₄ H₁₀ ).

3. Cyklisk: Atomer är sammankopplade i en sluten slinga och bildar en ringstruktur. Detta kan vara enkelt, som i cyklohexan (C₆ H₁₂ ), eller komplex med flera ringar smälta samman.

Dessa tre grundläggande strukturer är grunden för den enorma mångfalden av organiska molekyler, som utgör grunden för allt levande.