No existe una demarcación absoluta entre compuestos orgánicos e inorgánicos. La razón por la que la química orgánica se ha convertido en una disciplina independiente de la química es que los compuestos orgánicos tienen sus conexiones y propiedades intrínsecas.
El elemento carbono en la tabla periódica generalmente logra una configuración electrónica estable (es decir, forma un enlace covalente) al compartir electrones externos con átomos de otros elementos. La forma en que se une este enlace covalente determina las propiedades del compuesto orgánico. La mayoría de los compuestos orgánicos están compuestos de carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y algunos también contienen halógenos y elementos como azufre, fósforo y nitrógeno. Por lo tanto, la mayoría de los compuestos orgánicos tienen propiedades como bajo punto de fusión, combustible y soluble en solventes orgánicos, que son muy diferentes de las propiedades de los compuestos inorgánicos.
En una molécula de compuesto orgánico que contiene múltiples átomos de carbono, los átomos de carbono se combinan entre sí para formar una columna vertebral molecular a la que se unen átomos de otros elementos. No hay ningún otro elemento en la tabla periódica que se una entre sí con tanta firmeza como lo hace el carbono. Hay muchas formas de esqueletos moleculares formados a partir de átomos de carbono, incluidos los lineales, ramificados, cíclicos, etc.
En las primeras etapas del desarrollo de la química orgánica, las principales materias primas de la industria de la química orgánica eran los cuerpos animales y vegetales, y la química orgánica estudiaba principalmente la separación de compuestos orgánicos de los cuerpos animales y vegetales.
Desde mediados del siglo XIX hasta principios del siglo XX, la industria química orgánica cambió gradualmente al alquitrán de hulla como principal materia prima. El descubrimiento de los tintes sintéticos ha propiciado el florecimiento de la industria farmacéutica y de los tintes, y ha impulsado el estudio de los compuestos aromáticos y los compuestos heterocíclicos. A partir de los años 30 surge la síntesis orgánica utilizando etileno como materia prima. Alrededor de los años 40, las materias primas de la industria química orgánica cambiaron gradualmente al petróleo y el gas natural, y se desarrollaron las industrias del caucho sintético, los plásticos sintéticos y las fibras sintéticas. Como los recursos petrolíferos están a punto de agotarse, la industria química orgánica que utiliza carbón como materia prima seguramente volverá a desarrollarse. Por supuesto, los animales, plantas y microorganismos naturales siguen siendo importantes temas de investigación.
Para resumir el objeto de investigación de la química orgánica en la frase más concisa, es "cómo formar enlaces carbono-carbono". La química orgánica es la química del carbono, y el contenido de la química orgánica es, para decirlo sin rodeos, el estudio de cómo construir un edificio (o un pequeño edificio) de átomos de carbono. Porque las moléculas orgánicas que son útiles para las personas son generalmente grandes y complejas, y las materias primas de las que las personas pueden disponer y obtener fácilmente suelen ser pequeñas y simples.