A szénvegyületek kémiáját nevezzük szerves kémiának. Önálló tudományágként való kezelését az indokolja, hogy a szén különleges tulajdonságából következően a szénvegyületek nagy számban léteznek. Az elemek és a természetben előforduló összes szervetlen vegyület száma kevesebb, mint ahány szénvegyületet ma ismerünk.

A szerves vegyületeket főként négy elem alkotja: szén, hidrogén, oxigén és nitrogén. Fémek is előfordulhatnak a szerves vegyületekben, mint például a nátrium, a kálium, a magnézium, vagy a vas.

A szerves vegyületek kialakulásakor a szén az egyetlen olyan elem, amelynek atomjai képesek korlátlan számban egymással összekapcsolódni. Így a szénvegyületekben hosszú láncok, illetve különböző nagyságú gyűrűk jöhetnek létre. A szén sajátsága az is, hogy atomjai egymással nemcsak egyszeres, hanem kettős, sőt hármas kötéseket is kialakíthatnak.

Régen úgy gondolták, hogy a szerves vegyületeket csak az élő szervezet tudja előállítani, de ma már mesterségesen többet hoznak létre, mint ahány a természetben előfordul.

A szerves vegyületeket különböző szempontok szerint csoportosíthatjuk:

1. Összetétel alapján:

- szénhidrogének (csak szén és hidrogén atomokat tartalmazó vegyületek)
- hetero atomot is tartalmazó szerves vegyületek (vagyis az összes többi szerves vegyület).

2. A szénlánc jellege szerint:

- nyílt láncú (nem gyűrűs, normális láncú úgynevezett el nem ágazó, illetve elágazó láncúak)

- zárt láncú (vagyis gyűrűs).

3. A szénatomok közötti kötések száma szerint:

- telített szénhidrogének (a szénatomok között kizárólag egyszeres kötések)

- telítetlen szénhidrogének (a szénatomok között legalább egy kettős vagy hármas kötés)

- aromás szénhidrogének (gyűrűs molekulák).