大分子是分子質量通常在5000以上，甚至超過百萬的生物學物質，主要包括蛋白質、核酸、多糖等。
蛋白質是由氨基酸組成的長鏈分子，在生物體內發揮多種重要功能，如催化反應、傳遞遺傳信息、作爲結構和支持材料等。核酸包括DNA和RNA，是遺傳信息的載體，並參與細胞的多種生物過程。多糖是一類長鏈碳水化合物，由單糖單元通過糖苷鍵連接而成，常見的多糖包括澱粉、纖維素等。
此外，還有一些特殊的複合物，如糖蛋白、糖脂等，它們是由上述基本大分子通過共價鍵結合而成的。這些大分子在生物體內具有多種功能，如進行新陳代謝、供給能量、傳遞遺傳信息、控制胚胎分化、促進生長髮育、產生免疫功能等。它們通常在生物體內由簡單的結構合成，也能在分解過程中釋放能量。