유기화합물의 제법 ·구조·성질·반응 등을 연구하는 화학의 한 분야. 무기화학(無機化學)에 대응하는 분야이다.

유기화합물이라는 말과 함께 1806년에 스웨덴의 J. J. 베르셀리우스가 처음으로 유기화학이라는 말을 쓴 것으로 전해진다.

당시는 유기화합물은 생물의 생명력에 의해 만들어진다고 생각되고 있었으므로 동식물계에서 얻은 천연의 유기화합물을 분리·정제하여 조성과 구조식을 결정하는 것이 유기화학이었다.

그런데 독일의 F. 뵐러가 요소(尿素)의 합성에 성공한 이후 새로운 유용한 유기화합물의 합성이 유기화학의 하나의 흐름이 되었으며 독일의 A. 바이어에 의한 인디고 등의 합성, 영국의 W. H. 퍼킨에 의한 알리자린 등 염료의 합성이 이미 19세기 후반에 이루어져 유기합성 화학의 기초가 구축되었다.

그 후 새로운 유기화합물의 합성과 그 반응에 대한 연구가 유기화학의 주류를 차지했으며 당·알칼로이드·테르펜 등의 천연물의 구조가 합성에 의해 확립되는 한편 신규 유기화합물이 합성되어 천연물에서 볼 수 없는 새로운 성질·용도가 개발되었다.

다른 한편에서는 20세기초부터 발전한 양자역학에 기초를 둔 유기전자론(有機電子論)이나 스펙트럼의 측정 등 물리적 수단에 의한 유기화합물의 구조와 반응에 대한 연구에 의해 유기화합물의 3차원적인 입체구조를 완전히 밝혔으며 유기반응의 메커니즘을 분자 중의 결합의 생성과 개열(開裂)에 의해 정량적으로 설명할 수 있게 되었다.