Tiada persempadanan mutlak antara sebatian organik dan bukan organik. Sebab mengapa kimia organik telah menjadi disiplin bebas dalam kimia ialah sebatian organik mempunyai hubungan dan sifat intrinsiknya.
Unsur karbon dalam jadual berkala umumnya mencapai konfigurasi elektronik yang stabil (iaitu, membentuk ikatan kovalen) dengan berkongsi elektron luar dengan atom unsur lain. Cara ikatan kovalen ini diikat menentukan sifat-sifat sebatian organik. Kebanyakan sebatian organik terdiri daripada karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen, dan beberapa juga mengandungi halogen dan unsur-unsur seperti sulfur, fosforus, dan nitrogen. Oleh itu, kebanyakan sebatian organik mempunyai sifat seperti takat lebur rendah, mudah terbakar, dan larut dalam pelarut organik, yang sangat berbeza daripada sifat sebatian bukan organik.
Dalam molekul sebatian organik yang mengandungi berbilang atom karbon, atom karbon bergabung antara satu sama lain untuk membentuk tulang belakang molekul yang mana atom unsur lain dilekatkan. Tiada unsur lain dalam jadual berkala yang mengikat antara satu sama lain seteguh karbon. Terdapat banyak bentuk rangka molekul yang terbentuk daripada atom karbon, termasuk lurus, bercabang, kitaran, dll.
Pada peringkat awal pembangunan kimia organik, bahan mentah utama industri kimia organik adalah badan haiwan dan tumbuhan, dan kimia organik terutamanya mengkaji pemisahan sebatian organik daripada badan haiwan dan tumbuhan.
Dari pertengahan abad ke-19 hingga awal abad ke-20, industri kimia organik secara beransur-ansur berubah kepada tar arang batu sebagai bahan mentah utama. Penemuan pewarna sintetik telah membawa kepada perkembangan industri pewarna dan farmaseutikal, dan telah menggalakkan kajian sebatian aromatik dan sebatian heterosiklik. Selepas 30-an, sintesis organik menggunakan etilena sebagai bahan mentah muncul. Sekitar tahun 40-an, bahan mentah industri kimia organik secara beransur-ansur berubah kepada minyak dan gas asli, dan industri getah sintetik, plastik sintetik dan gentian sintetik telah dibangunkan. Memandangkan sumber minyak hampir habis, industri kimia organik yang menggunakan arang batu sebagai bahan mentah pasti akan berkembang semula. Sudah tentu, haiwan semula jadi, tumbuhan dan mikroorganisma masih menjadi subjek penyelidikan yang penting.
Untuk meringkaskan objek penyelidikan kimia organik dalam ayat yang paling ringkas, ini ialah "cara membentuk-ikatan karbon karbon". Kimia organik ialah kimia karbon, dan kandungan kimia organik adalah, secara terang-terangan, kajian tentang cara membina bangunan (atau bangunan kecil) atom karbon. Kerana molekul organik yang berguna kepada manusia secara amnya besar dan kompleks, dan bahan mentah yang boleh dilupuskan dan mudah diperoleh oleh orang ramai selalunya kecil dan ringkas.