Organiske forbindelser findes overalt: i din krop, din mad, dit tøj, din medicin og dit brændstof. De er kemiske forbindelser, der indeholder kulstofatomer bundet til brint. Kulstofatomerne kan også binde sig til ilt, nitrogen, svovl, fosfor og halogener. Mangfoldigheden er enorm. Millioner af organiske forbindelser er kendte, og flere syntetiseres hvert år.

Kulstof er nøglen. Det har fire valenselektroner, så det kan danne fire bindinger. Det kan binde sig til sig selv i kæder, grene og ringe. Det kan danne enkelt-, dobbelt- og tredobbeltbindinger. Denne alsidighed giver mulighed for en næsten uendelig variation af strukturer. De enkleste organiske forbindelser er kulbrinter, som metan og oktan. Tilføjelse af funktionelle grupper skaber alkoholer, syrer, aminer og tusindvis af andre familier.

Organiske forbindelser er grundlaget for livet. Proteiner, kulhydrater, lipider og nukleinsyrer er alle organiske. De er også grundlaget for den petrokemiske industri. Plast, gødning, pesticider, lægemidler og syntetiske fibre er fremstillet af organiske råmaterialer. Organisk kemi er studiet af disse forbindelser og deres reaktioner.

Sondringen mellem organisk og uorganisk er ikke absolut. Kuldioxid, carbonater og cyanider indeholder kulstof, men klassificeres normalt som uorganiske. Urea var den første organiske forbindelse syntetiseret fra uorganiske udgangsmaterialer, i 1828 af Friedrich Wöhler. Denne syntese slørede grænsen mellem levende og ikke-levende kemi.