những hợp chất của cacbon, trừ cacbon (II) oxit, cacbon (IV) đioxit và các muối cacbonat, vv. HCHC bao gồm các hiđrocacbon và dẫn xuất của chúng. Về mặt cấu tạo có thể chia HCHC thành: 1) Các hợp chất không vòng, có mạch cacbon hở như ankan, anken, ankin và dẫn xuất của chúng. 2) Các hợp chất vòng cacbon, có mạch cacbon khép kín thành vòng (hợp chất thơm, hợp chất đồng vòng). 3) Hợp chất dị vòng (có một hoặc một vài dị tố trong vòng). Tính chất của các HCHC được xác định bởi sự có mặt của các nhóm thế (kể cả nhóm chức) cũng như các liên kết bội. Các hợp chất hữu cơ có cùng chức hoá học và cùng kiểu cấu trúc chỉ khác nhau về số nhóm metilen CH₂ trong mạch cacbon tạo thành dãy đồng đẳng (vd. metan CH₄, etan C₂H₆, propan C₃H₈, vv...). Nhóm các hợp chất hữu cơ có cùng số nguyên tử cacbon trong phân tử nhưng khác nhau về nhóm chức, tạo thành dãy đồng cấp (vd. etan C₂H₆, etyl clorua C₂H₅Cl, etanol C₂H₅OH, axetanđehit CH₃CHO, axit axetic CH₃COOH, vv.). Số HCHC đã biết là rất lớn (khoảng trên 10 triệu hợp chất hữu cơ thiên nhiên và tổng hợp); đặc trưng của chúng là hiện tượng đồng phân và khả năng tham gia vào các chuyển hoá phức tạp và đa dạng. Các HCHC thiên nhiên như axit nucleic, protein, lipit, hocmon, vitamin có vai trò quan trọng trong hoạt động sống của các cơ thể động và thực vật.