Tüm organik bileşikler karbon içerir. Karbon organik moleküllerin yapısı için o kadar önemlidir ki, organik kimya karbon ve onun bileşiklerinin çalışması olarak adlandırılmıştır. Diğer elementler, organik molekülün belirleyici özelliği karbon atomlarının varlığı veya yokluğu olmasına rağmen, organik moleküllere kolayca dahil edilirler.
Karbon, alışılmadık bir şekilde diğer atomlarla bağlar oluşturmak için isteklidir ve bu da canlılar tarafından kullanılan büyük molekülleri oluşturmak için idealdir. Bu molekülleri oluşturmak için, karbon genellikle hidrojen, azot ve oksijenle bağlanır. Organik moleküller bazen diğer elementleri çalışma yapılarının ayrılmaz parçaları olarak dahil edebilirler. Buna bir örnek, protein denilen bir tür organik molekül olan hemoglobindir. Spesifik olarak, hemoglobin bir metaloproteindir, yani kırmızı kan hücrelerinde oksijeni daha iyi yakalamak ve taşımak için demir atomlarını aktif bölgesine dahil eder.
Tüm organik bileşikler karbon çevresinde oluşturulurken, karbon bazlı bileşiklerin tümü organik olarak kabul edilmez. Moleküllerin kendisinin özelliklerinden ziyade kimyanın tarihçesiyle ilgisi olan nedenlerden ötürü, karbon monoksit, karbon dioksit ve tungsten karbür, diğer elementlerle bağlanmış karbon içermesine rağmen organik olarak sınıflandırılmaz.
