כימיה אורגנית, הידועה גם ככימיה של תרכובות פחמן, היא מדע החוקר את ההרכב, המבנה, התכונות, שיטות ההכנה והיישומים של תרכובות אורגניות, ומהווה ענף חשוב ביותר בכימיה. תרכובות פחמימות נקראות תרכובות אורגניות מכיוון שכימאים בעבר האמינו שחומרים כאלה חייבים להיעשות על ידי אורגניזמים חיים, אך בשנת 1828 הצליח הכימאי הגרמני פרידריך ווהלר לסנתז אוריאה (ביומולקולה) לראשונה במעבדה, ומאז. הכימיה האורגנית התרחבה מעבר להגדרה המסורתית לכימיה של פחמימנים ונגזרותיהם.