Une molécule organique est généralement un composé qui contient des atomes de carbone liés entre eux en chaînes ou en anneaux. Les molécules organiques se trouvent dans les systèmes vivants et peuvent également contenir de l'azote, du soufre, de l'oxygène et de l'hydrogène liés au atomes de carbone.
Les molécules organiques peuvent exister dans n'importe lequel des trois états de la matière. Par exemple, l'une des molécules organiques les plus simples, le méthane, existe principalement sous forme de gaz. Plusieurs huiles de cuisson, comme l'huile d'olive, sont des chaînes de molécules organiques sous forme liquide, de même que plusieurs alcools, comme l'éthanol. Dans le corps humain, les acides aminés qui composent les protéines sont des solides organiques.
