I cinque elementi più abbondanti nella crosta terrestre sono ossigeno, silicio, alluminio, ferro e calcio, in quest'ordine. Sodio, potassio e magnesio sono anche prevalenti nella crosta terrestre. Il carbonio, l'idrogeno, l'azoto, l'ossigeno, il fosforo e lo zolfo sono elementi abbondanti nei sistemi biologici, comunemente indicati con il dispositivo di memoria CHNOPS. L'aria è composta principalmente di ossigeno e azoto con piccole quantità di altri elementi gassosi, come il biossido di carbonio.
L'ossigeno costituisce circa il 46,6 percento della crosta terrestre e il silicio contiene il 27,7 percento. L'alluminio rappresenta l'8,1 percento, mentre il ferro costituisce il 5 percento della crosta terrestre. Il calcio è il 3,6% della composizione chimica della crosta terrestre.
Senza l'elemento carbonio, gli organismi viventi non possono sopravvivere. Il carbonio si presta a una grande variabilità strutturale, poiché possiede la capacità unica di formare fino a quattro legami con molti altri elementi, oltre che con se stesso. Il carbonio può formare legami doppi e tripli con gli atomi di elementi, aumentando ulteriormente la sua versatilità strutturale.
L'ossigeno è l'elemento più abbondante sulla Terra, mentre l'idrogeno è l'elemento più abbondante al di fuori della Terra, che comprende il 92 percento dell'universo complessivo. Le stelle sono palle giganti di idrogeno e l'elemento funge da fonte di combustibile per continuare a bruciare. Quando le stelle bruciano l'idrogeno, lo convertono in carbonio, ossigeno e ferro. Le grandi stelle producono elementi più pesanti. Ad esempio, una supernova si verifica quando una stella crea un elemento estremamente pesante, come l'oro.
