A linha que divide as moléculas orgânicas das inorgânicas tem originado polêmicas e historicamente tem sido arbitrária, porém, geralmente os compostos orgânicos apresentam carbono ligado a hidrogênio, e os compostos inorgânicos não. Deste modo, o ácido carbônico é inorgânico, entretanto, o ácido fórmico, o primeiro ácido carboxílico, é orgânico. O anidrido carbônico e o monóxido de carbono são compostos inorgânicos. Portanto, todas as moléculas orgânicas contêm carbono, porém nem todas as moléculas que tem carbono, são moléculas orgânicas.
Os compostos ou moléculas orgânicas são, as substâncias químicas que contêm na sua estrutura carbono e ligações covalentes C-H, ou substâncias que sejam derivados destas (por exemplo o CCl4, derivado do clorofórmio). Na realidade, quase todos os compostos com carbono pertencem a esta classe de compostos, à exceção dos carbetos (CaC2, Ag2C2, entre outros), carbonatos e bicarbonatos (Na2CO3 e NaHCO3, respectivamente), cianetos (HCN), óxidos de carbono (CO e CO2), assim como os alótropos do carbono grafite e grafeno, diamante e o fulereno.[1] As moléculas orgânicas apresentam geralmente outros elementos como o oxigénio, nitrogénio, enxofre, fósforo, boro, halogénios entre outros.