Una sostanza chimica organica è una qualsiasi molecola con almeno un atomo di carbonio che forma la sua base, e alcuni esempi di molecole organiche includono la materia vivente come il DNA di piante e animali, materiale naturale non vivente come metano, combustibili fossili e diamanti e materiali artificiali come la fibra di carbonio.
Il carbonio, oltre ad essere il quarto elemento più abbondante di massa nell'universo, è l'elemento fondamentale per una quantità impressionante di composti sulla Terra. Il carbonio è speciale tra gli elementi perché forma facilmente legami molto forti e uniformi con quasi ogni altro elemento. Gli atomi di carbonio possono anche legarsi per formare catene di carbonio di lunghezza illimitata da cui altri elementi e molecole possono costruire. Ad esempio, il DNA e l'RNA hanno le loro basi fondate sul carbonio e sono i mattoni di ogni vita conosciuta.
I composti organici sono spesso presenti anche nella tecnologia artificiale. Al giorno d'oggi, la fibra di carbonio viene applicata in aree in cui un tempo si usava molto metallo più pesante senza sacrificare la forza. I chip del computer contengono silicio, un elemento che ha molte proprietà simili al carbonio, ma non può formare legami stretti o uniformi. Comprendere e manipolare il carbonio e le sue forme ha portato a un enorme aumento della potenza computazionale e dell'efficienza elettrica.
