Senyawa organik ada di mana-mana: di tubuh Anda, makanan Anda, pakaian Anda, obat-obatan Anda, dan bahan bakar Anda. Senyawa ini adalah senyawa kimia yang mengandung atom karbon yang terikat pada hidrogen. Atom karbon juga dapat berikatan dengan oksigen, nitrogen, sulfur, fosfor, dan halogen. Keragamannya sangat besar. Jutaan senyawa organik telah dikenal, dan lebih banyak lagi yang disintesis setiap tahunnya.

Karbon adalah kuncinya. Ia memiliki empat elektron valensi, sehingga dapat membentuk empat ikatan. Ia dapat berikatan dengan dirinya sendiri dalam rantai, cabang, dan cincin. Ia dapat membentuk ikatan tunggal, ganda, dan rangkap tiga. Fleksibilitas tersebut memungkinkan hampir tak terbatasnya variasi struktur. Senyawa organik paling sederhana adalah hidrokarbon, seperti metana dan oktana. Penambahan gugus fungsional menciptakan alkohol, asam, amina, dan ribuan keluarga senyawa lainnya.

Senyawa organik adalah dasar kehidupan. Protein, karbohidrat, lipid, dan asam nukleat semuanya organik. Senyawa-senyawa ini juga merupakan dasar industri petrokimia. Plastik, pupuk, pestisida, obat-obatan, dan serat sintetis dibuat dari bahan baku organik. Kimia organik adalah studi tentang senyawa-senyawa ini dan reaksi-reaksinya.

Perbedaan antara organik dan anorganik bukanlah mutlak. Karbon dioksida, karbonat, dan sianida mengandung karbon tetapi biasanya diklasifikasikan sebagai anorganik. Urea adalah senyawa organik pertama yang disintesis dari bahan awal anorganik, pada tahun 1828 oleh Friedrich Wöhler. Sintesis tersebut mengaburkan batas antara kimia makhluk hidup dan non-makhluk hidup.