الكيمياء العضوية هي فرع من فروع الكيمياء يدرس المركبات العضوية، وهي المركبات التي تحتوي على الكربون كعنصر أساسي في تركيبها. تشمل الكيمياء العضوية دراسة الهيدروكربونات (المركبات التي تحتوي فقط على الكربون والهيدروجين) والمركبات التي تحتوي على عناصر أخرى مثل الأكسجين والنيتروجين والكبريت والفوسفور والهالوجينات.
تعتبر الكيمياء العضوية مهمة جدًا في الحياة اليومية، حيث تشمل دراسة المركبات العضوية الموجودة في الأدوية والبلاستيك والألياف والمواد الغذائية والعطور والأصباغ والمبيدات الحشرية والمواد المستخدمة في صناعة الأدوات المنزلية والكثير من المنتجات الأخرى.
تتضمن الكيمياء العضوية أيضًا دراسة الآليات الكيميائية والتفاعلات التي تحدث بين المركبات العضوية، وكيفية تحضيرها وتنقيتها وتحليلها. تعتمد الكيمياء العضوية على مجموعة من القوانين والمفاهيم والتقنيات الكيميائية لفهم وتفسير تركيب وسلوك المركبات العضوية.