Os compostos orgânicos contêm carbono e quase todos os compostos orgânicos contêm hidrogênio, com muitos também compostos de átomos adicionais de nitrogênio, oxigênio ou enxofre. Nem todos os compostos que contêm carbono, no entanto, podem ser considerados orgânicos . Ligas metálicas que contêm carbono, como o aço por exemplo, não seriam universalmente consideradas orgânicas, principalmente porque não estão envolvidas em processos biológicos.
Uma definição comumente aceita de um composto orgânico é que é um composto que está envolvido em um processo bioquímico e que desempenha um papel na sobrevivência de um organismo vivo. Essa visão dos compostos orgânicos remonta à crença clássica de que certas substâncias eram vitais para a vida e só eram possuídas ou produzidas por organismos vivos. Essa crença foi alterada na década de 1820, quando Friedrich Wohler demonstrou que dois compostos encontrados em organismos vivos, ácido oxálico e uréia, podiam ser criados em um laboratório.
Muitos campos da química moderna, desde então, consideraram qualquer composto contendo um grau significativo do elemento carbono como sendo um composto orgânico, embora muitos compostos contendo carbono não tenham relevância para os processos biológicos. Os compostos orgânicos, por exemplo, desempenham um papel importante em campos não biológicos, como produtos petroquímicos, adesivos e plásticos.
A grande maioria dos compostos orgânicos são moleculares em vez de compostos iônicos e podem ser efetivamente sintetizados fora de um organismo vivo. Alguns dos compostos orgânicos mais comuns são carboidratos, proteínas, vitaminas, enzimas, polímeros e muitas formas de combustível.