Organische Verbindungen sind allgegenwärtig: in unserem Körper, in unserer Nahrung, unserer Kleidung, unseren Medikamenten und unseren Treibstoffen. Es handelt sich um chemische Verbindungen, die Kohlenstoffatome enthalten, die an Wasserstoff gebunden sind. Die Kohlenstoffatome können sich auch mit Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor und Halogenen verbinden. Die Vielfalt ist enorm. Millionen organischer Verbindungen sind bekannt, und jedes Jahr werden neue synthetisiert.

Kohlenstoff ist der Schlüssel. Er besitzt vier Valenzelektronen und kann daher vier Bindungen eingehen. Er kann sich zu Ketten, Verzweigungen und Ringen verbinden. Er kann Einfach-, Doppel- und Dreifachbindungen bilden. Diese Vielseitigkeit ermöglicht eine nahezu unendliche Vielfalt an Strukturen. Die einfachsten organischen Verbindungen sind Kohlenwasserstoffe wie Methan und Octan. Durch das Anfügen funktioneller Gruppen entstehen Alkohole, Säuren, Amine und Tausende weiterer Stoffgruppen.

Organische Verbindungen sind die Grundlage des Lebens. Proteine, Kohlenhydrate, Lipide und Nukleinsäuren sind allesamt organisch. Sie bilden auch die Basis der petrochemischen Industrie. Kunststoffe, Düngemittel, Pestizide, Pharmazeutika und synthetische Fasern werden aus organischen Rohstoffen hergestellt. Die organische Chemie befasst sich mit diesen Verbindungen und ihren Reaktionen.

Die Unterscheidung zwischen organisch und anorganisch ist nicht absolut. Kohlendioxid, Carbonate und Cyanide enthalten Kohlenstoff, werden aber üblicherweise als anorganisch klassifiziert. Harnstoff war die erste organische Verbindung, die 1828 von Friedrich Wöhler aus anorganischen Ausgangsmaterialien synthetisiert wurde. Diese Synthese verwischte die Grenze zwischen lebender und nicht-lebender Chemie.