Die organische Chemie lehrt die Eigenschaften und den Aufbau der Verbindungen, die Kohlenstoff eingeht, wie auch deren Analyse und Herstellung.
Alle Verbindungen, die Kohlenstoff mit anderen Elementen eingeht werden von der organischen Chemie umfasst. Momentan sind ungefähr 19 Millionen solcher Verbindungen bekannt und es kommen täglich weitere dazu. Darin eingefasst sind auch alle Bausteine des bis heute bekanntes Leben. Man muss sagen, dass bei weitem noch nicht alle in der Natur vorkommenden organischen Moleküle untersucht wurden.
Die Besonderheit von Kohlenstoff ist, dass Kohlenstoffatome vier Bindungselektronen haben, wodurch sie unpolare Bindungen mit bis zu 4 weiteren Kohlenstoffatomen eingehen können. Aufgrund dieser Tatsache können lineare oder verzweigte Kohlenstoffringe und Kohlenstoffketten entstehen, welche an den nicht mit Kohlenstoff besetzten Bindungselektronen mit Wasserstoff und anderen Elementen verbunden sind. Die führt zu grossen bzw. sehr grossen Molekülen, wodurch sich die extreme Vielfalt an organischen Molekülen erklären lässt. Auch Silicium kann vier Verbindungen eingehen, jedoch kommt dies nicht in derselben Vielfalt wie bei Kohlenstoff vor.
Durch die jeweilige Molekülstruktur werden die Eigenschaften organischer Substanzen sehr stark bestimmt. Sogar die Eigenschaften von einfachen organischen Salzen sind deutlich von den Molekülformen ihres organischen Teils geprägt.
Auch gibt es viele Isomere, dies sind Verbindungen, welche die gleiche Gesamtzusammensetzung haben aber eine unterschiedliche Struktur.
Im Gegensatz dazu bestehen die Moleküle in der anorganischen Chemie meistens nur aus wenigen Atomen, bei welchen die allgemeinen Eigenschaften von Kristallen, Festkörpern und Ionen zum Tragen kommen. Es existieren auch Polymere (wiederholende Struktureinheit), die keinen Kohlenstoff enthalten.
Anorganische Synthesestrategien unterscheiden sich von der organischen Synthesestrategie, dadurch, dass die organischen Moleküle meist Stück für Stück aufgebaut werden können.