Μια οργανική χημική ουσία, που αναφέρεται επίσης ως οργανική ένωση, ορίζεται ότι αποτελείται από μόρια που διαθέτουν άτομα με βάση τον άνθρακα. Συγκεκριμένα, αποτελείται από άτομα άνθρακα συνδεδεμένα με άτομα υδρογόνου, μαζί με μια ποικιλία άλλων στοιχείων από λειτουργικές ομάδες, όπως οξυγόνο, άζωτο, θείο κ.λπ. Συνήθως, μια οργανική χημική ουσία συνδέεται ομοιοπολικά, που σημαίνει ότι τα ηλεκτρόνια μοιράζονται μεταξύ των ατόμων . Αυτό το χαρακτηριστικό είναι γιατί τα οργανικά χημικά μπορούν να δομηθούν σε μια ποικιλία μακριών αλυσίδων και δακτυλίων και να σχηματίσουν δεσμούς με μεγάλη σταθερότητα.
Όπως υποδηλώνει το όνομα, μια οργανική χημική ουσία υπάρχει φυσικά, αν και σε μια τεράστια ποικιλία συνδυασμών. Στην πραγματικότητα, εμφανίζονται σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς και αποτελούν τον πυρήνα όλων των βιολογικών διεργασιών. Ωστόσο, οι οργανικές ενώσεις διέπουν επίσης πολλές οργανικές χημικές αντιδράσεις. Δύο από τις απλούστερες αντιδράσεις που συμβαίνουν είναι η καύση και η σαπωνοποίηση ή η υδρόλυση των λιπών για την παραγωγή σαπουνιού. Ωστόσο, ορισμένες αντιδράσεις μπορούν επίσης να παράγουν νέες οργανικές ουσίες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή συνθετικών φαρμακευτικών προϊόντων και των πρώτων υλών που απαιτούνται για την κατασκευή διαφόρων καταναλωτικών αγαθών.
Ενώ η μελέτη της οργανικής χημείας έχει κλιμακωθεί στην έναρξη οργανικών αντιδράσεων έξω από ζωντανούς οργανισμούς (in vitro και η σύνθεση νέων χημικών ουσιών, το πεδίο είχε μέτριες αρχές. Στην πραγματικότητα, μέχρι τα μέσα του 19ου αιώνα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι η «ζωτική δύναμη Οι οργανικές ενώσεις δεν μπορούσαν να αντιγραφούν από άψυχο υλικό. Ωστόσο, αυτός ο τρόπος σκέψης άρχισε να αλλάζει όταν ο χημικός Friedrich Wöhler παρήγαγε ουρία από κυανικό αμμώνιο το 1828, την πρώτη γνωστή σύνθεση μιας οργανικής χημικής ουσίας από μια μη οργανική πηγή. Τη δεκαετία του 1890, η γέννηση της φαρμακευτικής βιομηχανίας γιορτάστηκε με την παραγωγή ασπιρίνης από ακετυλοσαλικυλικό οξύ από μια γερμανική εταιρεία φαρμάκων και βαφών που ονομάζεται Bayer.
Σήμερα, οι οργανικές ενώσεις κατηγοριοποιούνται γενικά ως φυσικές ή συνθετικές, αν και υπάρχουν και υποταξινομήσεις. Οι φυσικές οργανικές ενώσεις προέρχονται από ζωντανούς οργανισμούς, δηλαδή φυτά ή ζώα. Περιλαμβάνουν πολλές βιταμίνες, υδατάνθρακες, λίπη, αμινοξέα, ένζυμα και αλκαλοειδή. Οι συνθετικές οργανικές ενώσεις παράγονται με χημική αντίδραση, είτε το αρχικό υλικό εμφανίζεται φυσικά είτε όχι. Εκτός από τα ανθρωπογενή υλικά, όπως το πλαστικό, παραδείγματα ανόργανων ενώσεων περιλαμβάνουν σουλφίδια, οξείδια και ορυκτά.
Δεδομένου ότι οι οργανικές χημικές ουσίες υπάρχουν σε όλα τα έμβια όντα, μπορεί να φαίνεται ειρωνικό ότι η Γη αποτελείται κυρίως από ανόργανα υλικά. Ο φλοιός του πλανήτη, για παράδειγμα, περιέχει κυρίως οξείδια, τα οποία θεωρούνται ανόργανα παρόλο που περιέχουν άτομα άνθρακα. Άλλες ενώσεις με βάση τον άνθρακα υπάρχουν στη φύση, αλλά εξακολουθούν να ονομάζονται ανόργανες. Μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν τα καβονικά (άλατα) και τα αλλότροπα άνθρακα (διαμάντια και γραφίτης).