عندما تتحد عناصر أو مركبات في الكيمياء، يحدث تكوين مركبات جديدة تعد أكثر تعقيدًا وتفردًا من المركبات الأصلية. ويتمثل الأهمية الكبيرة للكربون في الكيمياء العضوية في قدرته على الارتباط بعناصر مختلفة مما يسمح بإنتاج مركبات متعددة. ففي حالة الترابط الأيوني، تتم تركيز معظم الإلكترونات حول بعض الذرات، وتساعد هذه الترابطات الأيونية في تكوين مواد مثل ملح الطعام. ويتطلب فهم المركبات الأكثر تعقيدًا مثل المعقدات الفلزية تطبيق الكيمياء الكمية. وبشكل عام، تتضمن الكيمياء العضوية دراسة بناء مركبات الكربون والهيدروجين، وخواصها وتركيبها وتفاعلاتها وتحضيرها. وتحضير المركبات العضوية ينضوي بدوافع واقعية عملية رغم عدم ربطها بأغراض نفعية محددة.