Sự khác biệt chính giữa chất hữu cơ và vô cơ là các hợp chất hữu cơ chứa liên kết cacbon và cacbon-hydro, trong khi hầu hết các hợp chất vô cơ không chứa cacbon. Các hợp chất hữu cơ được tạo ra bởi và liên kết với các sinh vật sống. Các hợp chất vô cơ được tạo ra bởi các quá trình tự nhiên không sống hoặc sự can thiệp của con người.
Một sự khác biệt khác giữa các hợp chất hữu cơ và vô cơ là chất hữu cơ sẽ cháy, nhưng chất vô cơ sẽ không cháy. Chất hữu cơ được tìm thấy trong các sinh vật sống, hoặc sống một lần, vì vậy nó có bản chất sinh học. Chất vô cơ thường được lấy từ vật chất không sống, vì vậy nó có bản chất là khoáng chất. Các hợp chất vô cơ ít phức tạp hơn các hợp chất hữu cơ. Sự hiện diện của cacbon ngăn cản các hợp chất hữu cơ tạo thành muối. Các hợp chất vô cơ có thể tạo thành muối và dễ hòa tan trong nước.
Chất hữu cơ có tốc độ phản ứng chậm hơn chất vô cơ. Tốc độ phản ứng chậm hơn cho phép tạo ra nhiều sản phẩm phức tạp hơn trong quá trình phản ứng. Khi ngập trong dung dịch nước, các hợp chất vô cơ dẫn nhiệt và dẫn điện tốt hơn các hợp chất hữu cơ. Chất hữu cơ có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp hơn chất vô cơ. Chủ yếu là liên kết ion được hình thành trong chất vô cơ, trong khi liên kết cộng hóa trị có trong chất hữu cơ. Xăng, urê, mêtan và phân bón là những ví dụ phổ biến về chất hữu cơ. Nước tinh khiết, không khí, khoáng chất và kim loại là một vài ví dụ về chất vô cơ.
