有机化学，又称碳化合物化学，是研究有机化合物的组成、结构、性质、制备方法和应用的科学。它是化学的一个非常重要的分支。含碳化合物被称为有机化合物，因为以前的化学家认为这些物质必须由生物体产生；然而，1828年，德国化学家
弗里德里希·韦勒首次在实验室成功合成了
尿素（一种生物分子）。从那时起，有机化学已经偏离了传统的定义，并扩展到碳氢化合物及其衍生物的化学。
有机化学主要介绍化学物质的科学（一些有机化学课程也将涉及高中化学学习）。有机化学物质的分类主要基于它们的决定性作用和能够代表化学物质的不同基团，即
官能团。可分为烷烃、烯烃、炔烃和
芳烃（以上均为烃类）；卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、羧酸衍生物、胺、硝基化合物、腈、含硫有机化合物（如硫醇、硫化物、硫酚、磺酸、砜和亚砜等），元素有机化合物，如含磷有机化合物、杂环化合物等（以上为碳氢化合物衍生物）。重点介绍了这些化合物的系统命名、化学反应、反应机理和制备方法。化学反应基本上是基团的取代。反应能否进行取决于热力学和动力学因素。制备方法主要是通过无机物、石油提取物、易制备或低成本的物质制备难以获得的物质。反应机制也是群体之间攻击和离开倾向的竞争。有机化合物和无机化合物之间没有绝对的界限。
有机化学已经成为化学中一门独立的学科，因为有机化合物确实有其内在的联系和特性。
周期表中的
碳元素通常通过与其他元素的原子共享外部电子来实现稳定的电子构型（即形成
共价键）。这种共价键决定了有机化合物的特性。简单来说，有机化学的研究对象是“如何形成碳链”。