Ne postoji apsolutna granica između organskih i neorganskih jedinjenja. Razlog zašto je organska hemija postala nezavisna disciplina u hemiji je taj što organska jedinjenja imaju svoje unutrašnje veze i svojstva.
Ugljični element u periodnom sistemu općenito postiže stabilnu elektronsku konfiguraciju (tj. formira kovalentnu vezu) dijeljenjem vanjskih elektrona s atomima drugih elemenata. Način na koji je ova kovalentna veza povezana određuje svojstva organskog jedinjenja. Većina organskih spojeva sastoji se od ugljika, vodika, dušika, kisika, a nekoliko također sadrži halogene i elemente kao što su sumpor, fosfor i dušik. Zbog toga većina organskih jedinjenja ima svojstva kao što su niska tačka topljenja, zapaljiva i rastvorljiva u organskim rastvaračima, koja se veoma razlikuju od svojstava neorganskih jedinjenja.
U molekuli organskog jedinjenja koja sadrži više atoma ugljika, atomi ugljika se kombinuju jedni s drugima kako bi formirali molekularnu kičmu za koju su vezani atomi drugih elemenata. Ne postoji nijedan drugi element u periodnom sistemu koji se veže jedan za drugog tako čvrsto kao ugljenik. Postoje mnogi oblici molekularnih skeleta formiranih od atoma ugljika, uključujući ravne, razgranate, ciklične, itd.
U ranoj fazi razvoja organske hemije, glavne sirovine industrije organske hemije bile su životinjska i biljna tela, a organska hemija je uglavnom proučavala odvajanje organskih jedinjenja iz životinjskih i biljnih tela.
Od sredine 19. veka do početka 20. veka organska hemijska industrija postepeno se menja na katran uglja kao glavnu sirovinu. Otkriće sintetičkih boja dovelo je do procvata industrije boja i farmaceutske industrije, te je promoviralo proučavanje aromatičnih spojeva i heterocikličnih spojeva. Nakon 30-ih godina, pojavila se organska sinteza koristeći etilen kao sirovinu. Oko 40-ih godina, sirovine organske kemijske industrije postupno se mijenjaju u naftu i prirodni plin, a razvijaju se industrija sintetičke gume, sintetičke plastike i sintetičkih vlakana. Kako se naftni resursi uskoro iscrpljuju, organska hemijska industrija koja koristi ugalj kao sirovinu će se ponovo razvijati. Naravno, prirodne životinje, biljke i mikroorganizmi i dalje su važni predmeti istraživanja.
Da rezimiramo predmet istraživanja organske hemije u najsažetijoj rečenici, to je "kako formirati veze ugljik-ugljik". Organska hemija je hemija ugljika, a sadržaj organske hemije je, otvoreno rečeno, studija o tome kako se izgradi zgrada (ili mala zgrada) od atoma ugljenika. Zato što su organske molekule koje su korisne ljudima općenito velike i složene, a sirovine koje ljudi mogu odložiti i lako dobiti su često male i jednostavne.