Vývoj metod výzkumu organické chemie prošel procesem od ručního ovládání po automatizaci a počítačovou automatizaci a od konstantních k ultra{0}}mikroskopickým množstvím.
Před 40. léty 20. století se k čištění produktu používaly tradiční metody destilace, krystalizace, sublimace a další metody a struktura byla určována chemickou degradací a přípravou derivátů. Později aplikace různých chromatografických a elektroforézních technik, zejména vysokotlaké kapalinové chromatografie, změnila tvář separační technologie. Použití různých technik spektroskopie a energetické spektroskopie umožnilo organickým chemikům studovat vnitřní pohyb molekul, což způsobilo revoluci ve způsobu určování struktury. Zavedení elektronických počítačů udělalo velký krok vpřed směrem k automatizaci a ultra-mikrokvantifikaci organických sloučenin. Nukleární magnetická rezonanční spektroskopie a infračervená spektroskopie s technologií Fourierovy transformace poskytují nové prostředky pro studium reakční kinetiky a reakčního mechanismu. Tyto přístroje spolu s rentgenovou strukturní analýzou a elektronovou difrakční spektroskopií byly schopny určit chemickou strukturu mikrogramových vzorků. Určitého pokroku bylo dosaženo také ve studiu využití elektronických počítačů k navrhování syntetických cest. Rozvoj organické chemie má v budoucnu nejprve studovat vývoj a využití energie a zdrojů. Většina energie a zdrojů, které jsme doposud využívali, jako je uhlí, zemní plyn, ropa, flóra, fauna a mikroorganismy, jsou chemické akumulační formy sluneční energie. V budoucnu bude některými z nejdůležitějších problémů budoucnosti přímější a efektivnější využívání solární energie.
Podrobnější-výzkum a efektivní využití fotosyntézy je běžným tématem fyziologie rostlin, biochemie a organické chemie. Organická chemie může pomocí fotochemických reakcí vytvářet organické sloučeniny s vysokou-energií, ukládat je a v případě potřeby využívat jejich zpětné reakce k uvolnění energie. Dalším cílem vývojového zdroje je fixace oxidu uhličitého v reakci na organokovové sloučeniny, aby se vytvořila nekonečná zásoba organických sloučenin. V těchto studiích byly získány některé předběžné výsledky. Druhým je výzkum a vývoj nových organokatalyzátorů, které jim umožňují napodobit vysoko-rychlostní, účinný a šetrný reakční režim enzymů. Výzkum v této oblasti již začal a v budoucnu se bude dále rozvíjet. Na konci 60. let 20. století začal počítačový{11}}výzkum organické syntézy. V budoucnu bude navrhování cest organické syntézy a určování struktury organických sloučenin systematičtější a logičtější.