Kimia organik, juga dikenali sebagai kimia sebatian karbon, ialah sains yang mengkaji komposisi, struktur, sifat, kaedah penyediaan dan aplikasi sebatian organik, dan merupakan cabang kimia yang sangat penting. Sebatian karbon dipanggil sebatian organik kerana ahli kimia pada masa lalu percaya bahawa bahan tersebut mesti dibuat oleh organisma hidup, tetapi pada tahun 1828, ahli kimia Jerman Friedrich Wühler berjaya mensintesis urea (biomolekul) buat kali pertama di makmal, dan sejak itu kimia organik telah berkembang melampaui definisi tradisional kepada kimia hidrokarbon dan derivatifnya.