Kimia organik adalah percabangan studi ilmiah dari ilmu kimia mengenai struktur, sifat, komposisi, reaksi, dan sintesis senyawa organik. Senyawa organik dibangun terutama oleh karbon dan hidrogen, dan dapat mengandung unsur-unsur lain seperti nitrogen, oksigen, fosfor, halogen dan belerang. Definisi asli dari kimia organik ini berasal dari kesalahpahaman bahwa semua senyawa organik pasti berasal dari organisme hidup, namun telah dibuktikan bahwa ada beberapa perkecualian. Bahkan sebenarnya, kehidupan juga sangat bergantung pada kimia anorganik; sebagai contoh, banyak enzim yang mendasarkan kerjanya pada logam transisi seperti besi dan tembaga, juga gigi dan tulang yang komposisinya merupakan campuran dari senyama organik maupun anorganik.
Contoh lainnya adalah larutan HCl, larutan ini berperan besar dalam proses pencernaan makanan yang hampir seluruh organisme (terutama organisme tingkat tinggi) memakai larutan HCl untuk mencerna makanannya, yang juga digolongkan dalam senyawa anorganik. Mengenai unsur karbon, kimia anorganik biasanya berkaitan dengan senyawa karbon yang sederhana yang tidak mengandung ikatan antar karbon misalnya oksida, garam, asam, karbid, dan mineral. Namun hal ini tidak berarti bahwa tidak ada senyawa karbon tunggal dalam senyawa organik misalnya metan dan turunannya. Ada banyak sekali penerapan kimia organik dalam kehidupan sehari-hari, diantaranya adalah pada bidang makanan, obat-obatan, bahan bakar, pewarna, tekstil, parfum, dan lain sebagainya.
Kimia organik harus dilakukan dengan studi senyawa yang mengandung karbon (dan kadang-kadang hidrogen). Meskipun karbon hanya elemen paling umum keempat belas di planet ini, menghasilkan jumlah terbesar dari senyawa yang berbeda di Bumi. Tidak mengherankan kemudian, banyak studi kimia melibatkan kimia organik. Kelompok yang paling banyak dipelajari senyawa organik adalah mereka yang mengandung nitrogen. Senyawa organik penting karena mereka sering dikaitkan dengan kelompok amino. Ketika gugus amino menggabungkan dengan gugus karboksil, asam amino dilahirkan. Asam amino penting karena mereka adalah sebagai blok bangunan protein.
