Phân tử hữu cơ thường là một hợp chất chứa các nguyên tử cacbon liên kết với nhau thành chuỗi hoặc vòng. Các phân tử hữu cơ được tìm thấy trong các hệ thống sống và cũng có thể chứa nitơ, lưu huỳnh, oxy và hydro liên kết với nguyên tử các bon.
Các phân tử hữu cơ có thể tồn tại ở bất kỳ trạng thái nào trong ba trạng thái của vật chất. Ví dụ, một trong những phân tử hữu cơ đơn giản nhất, metan, tồn tại chủ yếu ở dạng khí. Một số loại dầu ăn, chẳng hạn như dầu ô liu, là các chuỗi phân tử hữu cơ ở dạng lỏng, cũng như một số loại rượu, chẳng hạn như etanol. Trong cơ thể con người, các axit amin tạo ra protein là chất rắn hữu cơ.
