Hóa hữu cơ hay hóa học hữu cơ là một phân ngành hóa học nghiên cứu về cấu trúc, tính chất, thành phần và phản ứng hóa học của những hợp chất hữu cơ và vật liệu hữu cơ (các hợp chất chứa cacbon). Nghiên cứu cấu trúc xác định thành phần hóa học và công thức của hợp chất. Nghiên cứu tính chất bao gồm các tính chất vật lý và hóa học, và đánh giá khả năng phản ứng hóa học để hiểu được hành vi của chúng. Nghiên cứu các phản ứng hữu cơ bao gồm tổng hợp hóa học các sản phẩm tự nhiên, thuốc và polyme, và nghiên cứu các phân tử hữu cơ riêng lẻ trong phòng thí nghiệm và thông qua nghiên cứu lý thuyết (trong silico).Phạm vi của các hóa chất được nghiên cứu trong hóa học hữu cơ bao gồm hiđrôcacbon (hợp chất chỉ chứa cacbon và hiđro) cũng như các hợp chất dựa trên cacbon, nhưng cũng chứa các nguyên tố khác,[1][2][3] đặc biệt là oxi, nitơ, lưu huỳnh, phốtpho (bao gồm nhiều trong ngành hóa sinh) và các halogen.Trong kỷ nguyên hiện đại, phạm vi được mở rộng hơn nữa trong bảng tuần hoàn, với các nguyên tố thuộc nhóm chính, bao gồm:Ngoài ra, các nghiên cứu đương đại tập trung vào hóa học hữu cơ còn liên quan đến các chất hữu cơ khác bao gồm lanthanide, nhưng đặc biệt là các kim loại chuyển tiếp như kẽm, đồng, palladi, niken, coban, titan và crôm.Các hợp chất hữu cơ tạo thành nền tảng của tất cả sự sống trên trái đất và tạo thành phần lớn các hóa chất được biết đến. Các mô hình liên kết của cacbon, với hóa trị bốn - liên kết đơn, đôi và ba, cộng thêm các cấu trúc với các electron bất định - làm cho các hợp chất hữu cơ rất đa dạng về cấu trúc và phạm vi ứng dụng của chúng rất lớn. Chúng tạo thành cơ sở, hoặc là thành phần của nhiều sản phẩm thương mại bao gồm cả dược phẩm; hóa dầu và hóa chất nông nghiệp, và các sản phẩm làm từ chúng bao gồm dầu nhờn, dung môi; nhựa; nhiên liệu và chất nổ. Nghiên cứu về hóa học hữu cơ không chỉ chồng chéo với các ngành hóa học cơ kim và hóa sinh, mà còn với hóa học dược phẩm, hóa học polyme và khoa học vật liệu.[1]