توجد المركبات العضوية في كل مكان: في جسمك، وطعامك، وملابسك، وأدويتك، ووقودك. وهي مركبات كيميائية تحتوي على ذرات كربون مرتبطة بالهيدروجين. ويمكن لذرات الكربون أن ترتبط أيضًا بالأكسجين، والنيتروجين، والكبريت، والفوسفور، والهالوجينات. ويُعدّ تنوّعها هائلاً، إذ تُعرف ملايين المركبات العضوية، ويتمّ تصنيع المزيد منها كل عام.

الكربون هو العنصر الأساسي. يمتلك أربعة إلكترونات تكافؤ، مما يُمكّنه من تكوين أربع روابط. يستطيع الكربون الارتباط بنفسه في سلاسل وفروع وحلقات. كما يُمكنه تكوين روابط أحادية وثنائية وثلاثية. هذه المرونة تُتيح تنوعًا هائلًا في البنى. أبسط المركبات العضوية هي الهيدروكربونات، مثل الميثان والأوكتان. بإضافة المجموعات الوظيفية، تتكون الكحولات والأحماض والأمينات وآلاف العائلات الأخرى.

تُشكّل المركبات العضوية أساس الحياة. فالبروتينات والكربوهيدرات والدهون والأحماض النووية جميعها مركبات عضوية. كما تُشكّل هذه المركبات أساس صناعة البتروكيماويات. وتُصنع المواد البلاستيكية والأسمدة والمبيدات الحشرية والأدوية والألياف الاصطناعية من مواد عضوية. ويُعنى علم الكيمياء العضوية بدراسة هذه المركبات وتفاعلاتها.

إن التمييز بين المركبات العضوية وغير العضوية ليس مطلقًا. فثاني أكسيد الكربون والكربونات والسيانيدات تحتوي على الكربون، ولكنها تُصنف عادةً ضمن المركبات غير العضوية. وكان اليوريا أول مركب عضوي يُصنّع من مواد أولية غير عضوية، وذلك عام ١٨٢٨ على يد فريدريك فولر. وقد أدى هذا التخليق إلى طمس الخط الفاصل بين الكيمياء الحية وغير الحية.