कार्बनिक रसायन विज्ञान, जिसे कार्बन यौगिकों का रसायन विज्ञान भी कहा जाता है, एक विज्ञान है जो कार्बनिक यौगिकों की संरचना, गुण, तैयारी विधियों और अनुप्रयोगों का अध्ययन करता है, और यह रसायन विज्ञान की एक अत्यंत महत्वपूर्ण शाखा है। कार्बनयुक्त यौगिकों को कार्बनिक यौगिक इसलिए कहा जाता है क्योंकि अतीत में रसायनज्ञों का मानना था कि ऐसे पदार्थों को जीवित जीवों द्वारा बनाया जाना चाहिए, लेकिन 1828 में, जर्मन रसायनज्ञ फ्रेडरिक वुहलर ने प्रयोगशाला में पहली बार यूरिया (एक जैव अणु) को संश्लेषित करने में सफलता प्राप्त की, और तब से कार्बनिक रसायन विज्ञान पारंपरिक परिभाषा से आगे बढ़कर हाइड्रोकार्बन और उनके व्युत्पन्नों के रसायन विज्ञान तक विस्तारित हो गया है।