* halógenos (f, cl, br, i): Estos son los reemplazos más comunes para el hidrógeno. Forman haloalkanes (por ejemplo, clorometano, CH3Cl), que son importantes en muchas aplicaciones industriales.
* oxígeno (o): El oxígeno se puede incorporar a las moléculas orgánicas de varias maneras, formando alcoholes (por ejemplo, etanol, CH3CH2OH), éteres (por ejemplo, éter dietílico, CH3CH2OCH2CH3) y cetonas (por ejemplo, acetona, CH3COCH3).
* nitrógeno (n): El nitrógeno se puede encontrar en aminas (por ejemplo, metilamina, CH3NH2), amidas (por ejemplo, acetamida, CH3ConH2) y muchos otros grupos funcionales.
* azufre (s): El azufre puede reemplazar el hidrógeno en tioles (por ejemplo, metanetiol, CH3SH) y tioetras (por ejemplo, dimetil sulfuro, CH3SCH3).
* fósforo (p): El fósforo se puede encontrar en compuestos organofosforados, que son importantes en muchos sistemas biológicos y procesos industriales.
* metales (por ejemplo, li, mg, cu): Si bien es menos común, los metales también se pueden incorporar en compuestos orgánicos, formando compuestos organometálicos. Estos compuestos tienen varias aplicaciones en síntesis orgánica y catálisis.
La sustitución del hidrógeno con otros elementos influye significativamente en las propiedades químicas y físicas de los compuestos orgánicos resultantes.
