Mezi organickými a anorganickými sloučeninami neexistuje absolutní hranice. Důvodem, proč se organická chemie stala nezávislou disciplínou v chemii, je to, že organické sloučeniny mají své vnitřní souvislosti a vlastnosti.
Uhlíkový prvek v periodické tabulce obecně dosahuje stabilní elektronové konfigurace (tj. tvoří kovalentní vazbu) sdílením vnějších elektronů s atomy jiných prvků. Způsob, jakým je tato kovalentní vazba navázána, určuje vlastnosti organické sloučeniny. Většina organických sloučenin se skládá z uhlíku, vodíku, dusíku, kyslíku a některé obsahují také halogeny a prvky, jako je síra, fosfor a dusík. Proto má většina organických sloučenin vlastnosti, jako je nízký bod tání, hořlavost a rozpustnost v organických rozpouštědlech, které se velmi liší od vlastností anorganických sloučenin.
V molekule organické sloučeniny obsahující více atomů uhlíku se atomy uhlíku vzájemně spojují a vytvářejí molekulární páteř, ke které jsou připojeny atomy dalších prvků. V periodické tabulce není žádný jiný prvek, který by se na sebe vázal tak pevně jako uhlík. Existuje mnoho forem molekulárních skeletů vytvořených z atomů uhlíku, včetně přímých, rozvětvených, cyklických atd.
V rané fázi rozvoje organické chemie byla hlavní surovinou průmyslu organické chemie živočišná a rostlinná těla a organická chemie studovala především separaci organických sloučenin z živočišných a rostlinných těl.
Od poloviny 19. století do počátku 20. století se organický chemický průmysl postupně změnil na černouhelný dehet jako hlavní surovinu. Objev syntetických barviv vedl k rozkvětu barvivového a farmaceutického průmyslu a podpořil studium aromatických sloučenin a heterocyklických sloučenin. Po 30. letech se objevila organická syntéza využívající jako surovinu ethylen. Kolem 40. let se suroviny organického chemického průmyslu postupně změnily na ropu a zemní plyn, rozvíjel se průmysl syntetického kaučuku, syntetických plastů a syntetických vláken. Vzhledem k tomu, že zásoby ropy se blíží vyčerpání, organický chemický průmysl využívající uhlí jako surovinu se musí znovu rozvíjet. Přirozená zvířata, rostliny a mikroorganismy jsou samozřejmě stále důležitými předměty výzkumu.
Abychom shrnul výzkumný objekt organické chemie do nejvýstižnější věty, je to „jak tvořit vazby uhlík-uhlík“. Organická chemie je chemií uhlíku a obsahem organické chemie je, kulantně řečeno, nauka o tom, jak postavit budovu (nebo malou budovu) z atomů uhlíku. Protože organické molekuly, které jsou pro lidi užitečné, jsou obecně velké a složité a suroviny, které lidé mohou zlikvidovat a snadno je získat, jsou často malé a jednoduché.