Toți compușii organici conțin carbon. Carbonul este atât de important pentru structura moleculelor organice încât chimia organică a fost numită studiul carbonului și al compușilor săi. Alte elemente sunt ușor incorporate în moleculele organice, deși caracteristica determinantă a unei molecule organice este prezența sau absența atomilor de carbon.
Carbonul este neobișnuit de dornic să formeze legături cu alți atomi, ceea ce îl face ideal pentru construirea moleculelor mari folosite de lucrurile vii. Pentru a construi aceste molecule, carbonul se leagă de obicei cu hidrogen, azot și oxigen. Moleculele organice sunt uneori capabile să încorporeze și alte elemente ca părți integrale ale structurii lor de lucru. Un exemplu în acest sens este în hemoglobină, care este un tip de moleculă organică numită proteină. In mod specific, hemoglobina este o metaloproteina, ceea ce inseamna ca incorporeaza atomi de fier in locatia sa activa pentru a capta si transporta mai bine oxigenul in celulele rosii din sange.
În timp ce toți compușii organici sunt construiți în jurul carbonului, nu toți compușii pe bază de carbon sunt considerați organici. Din motive care au mai mult de-a face cu istoria chimiei decât cu proprietățile intrinsece ale moleculelor în sine, monoxidul de carbon, dioxidul de carbon și carbura de tungsten nu sunt clasificate ca fiind organice, chiar dacă conțin carbon legat de alte elemente.
