Δεν υπάρχει απόλυτη οριοθέτηση μεταξύ οργανικών και ανόργανων ενώσεων. Ο λόγος για τον οποίο η οργανική χημεία έχει γίνει ένας ανεξάρτητος κλάδος στη χημεία είναι ότι οι οργανικές ενώσεις έχουν τις εγγενείς συνδέσεις και τις ιδιότητές τους.
Το στοιχείο άνθρακα στον περιοδικό πίνακα επιτυγχάνει γενικά μια σταθερή ηλεκτρονική διαμόρφωση (δηλαδή, σχηματίζει έναν ομοιοπολικό δεσμό) μοιράζοντας εξωτερικά ηλεκτρόνια με άτομα άλλων στοιχείων. Ο τρόπος με τον οποίο συνδέεται αυτός ο ομοιοπολικός δεσμός καθορίζει τις ιδιότητες της οργανικής ένωσης. Οι περισσότερες οργανικές ενώσεις αποτελούνται από άνθρακα, υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο και μερικές περιέχουν επίσης αλογόνα και στοιχεία όπως θείο, φώσφορο και άζωτο. Επομένως, οι περισσότερες οργανικές ενώσεις έχουν ιδιότητες όπως χαμηλό σημείο τήξης, εύφλεκτες και διαλυτές σε οργανικούς διαλύτες, οι οποίες είναι πολύ διαφορετικές από τις ιδιότητες των ανόργανων ενώσεων.
Σε ένα μόριο οργανικής ένωσης που περιέχει πολλαπλά άτομα άνθρακα, τα άτομα άνθρακα ενώνονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια μοριακή ραχοκοκαλιά στην οποία συνδέονται άτομα άλλων στοιχείων. Δεν υπάρχει άλλο στοιχείο στον περιοδικό πίνακα που να συνδέεται τόσο σταθερά μεταξύ τους όσο ο άνθρακας. Υπάρχουν πολλές μορφές μοριακών σκελετών που σχηματίζονται από άτομα άνθρακα, συμπεριλαμβανομένων ευθύγραμμων, διακλαδισμένων, κυκλικών κ.λπ.
Στο πρώιμο στάδιο της ανάπτυξης της οργανικής χημείας, οι κύριες πρώτες ύλες της βιομηχανίας οργανικής χημείας ήταν τα σώματα ζώων και φυτών και η οργανική χημεία μελετούσε κυρίως τον διαχωρισμό οργανικών ενώσεων από σώματα ζώων και φυτών.
Από τα μέσα του 19ου αιώνα έως τις αρχές του 20ου αιώνα, η βιολογική χημική βιομηχανία σταδιακά μετατράπηκε σε λιθανθρακόπισσα ως κύρια πρώτη ύλη. Η ανακάλυψη των συνθετικών βαφών οδήγησε στην άνθηση της βιομηχανίας βαφών και φαρμακευτικών προϊόντων και προώθησε τη μελέτη των αρωματικών ενώσεων και των ετεροκυκλικών ενώσεων. Μετά τη δεκαετία του '30, εμφανίστηκε η οργανική σύνθεση χρησιμοποιώντας το αιθυλένιο ως πρώτη ύλη. Γύρω στη δεκαετία του '40, οι πρώτες ύλες της οργανικής χημικής βιομηχανίας σταδιακά μετατράπηκαν σε πετρέλαιο και φυσικό αέριο και αναπτύχθηκαν οι βιομηχανίες συνθετικού καουτσούκ, συνθετικών πλαστικών και συνθετικών ινών. Καθώς οι πετρελαϊκοί πόροι πρόκειται να εξαντληθούν, η οργανική χημική βιομηχανία που χρησιμοποιεί τον άνθρακα ως πρώτη ύλη είναι βέβαιο ότι θα αναπτυχθεί ξανά. Φυσικά, τα φυσικά ζώα, τα φυτά και οι μικροοργανισμοί εξακολουθούν να είναι σημαντικά θέματα έρευνας.
Για να συνοψίσουμε το ερευνητικό αντικείμενο της οργανικής χημείας στην πιο συνοπτική πρόταση, είναι «πώς να σχηματίσουμε δεσμούς άνθρακα-άνθρακα». Η οργανική χημεία είναι η χημεία του άνθρακα και το περιεχόμενο της οργανικής χημείας είναι, για να το θέσουμε ωμά, η μελέτη του τρόπου κατασκευής ενός κτιρίου (ή ενός μικρού κτιρίου) από άτομα άνθρακα. Επειδή τα οργανικά μόρια που είναι χρήσιμα στους ανθρώπους είναι γενικά μεγάλα και πολύπλοκα και οι πρώτες ύλες που μπορούν να απορρίψουν και να αποκτήσουν εύκολα οι άνθρωποι είναι συχνά μικρές και απλές.