La chimica organica è la branca della chimica che si occupa dei composti contenenti nelle loro molecole atomi di carbonio. Proprio perché lo scheletro dei composti organici è costituito da atomi di carbonio, la chimica organica è detta anche chimica del carbonio. I composti organici più semplici sono costituiti solo da carbonio e idrogeno; gli altri elementi tipici delle molecole organiche sono l’ossigeno, l’azoto e, in percentuale inferiore, anche gli alogeni, lo zolfo e il fosforo. I composti organici hanno un ruolo di fondamentale importanza per l’uomo in quanto, oltre a costituire la materia vivente, sono alla base della sua alimentazione o costituiscono materiali destinati alla produzione di molti beni di uso quotidiano, quali il petrolio, il legno, le fibre tessili, i farmaci, i colori, il vino, i profumi, i detersivi, la carta e tantissimi altri materiali contenenti sostanze organiche.
La vita si è evoluta a partire dai composti del carbonio, e proprio per questo le molecole organiche sono di grande importanza per chiunque sia interessato allo studio della materia vivente.
La chimica organica può essere definita come la chimica dei composti del carbonio di qualunque derivazione essi siano, mentre chimico organico è colui che studia le strutture e le reazioni dei composti organici.
Nonostante la sua complessità, la chimica organica è una scienza in un certo qual modo sistematica, che può essere ricondotta a classi di molecole e a tipi di reazioni.
Attualmente gli interessi della chimica organica abbracciano tutti i campi della vita moderna senza più barriere né confini.