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最も基本的なレベルでは、有機化合物は炭素と水素を含む化合物です。これらの化合物は、かつては生物に由来すると考えられていたため、有機化合物と呼ばれていますが、そうではありません。天然に存在する、または合成的に生成できる有機化合物が何百万も存在します。有機化合物の例としては、生命分子の基礎となる炭水化物、脂肪（脂質）、タンパク質、核酸などが挙げられます。有機化合物には、化石燃料の主成分である石油や天然ガスも含まれます。

化学物質は、実験室または工業的な化学プロセスによって生成されるすべての化合物です。それらは純粋な物質または物質の混合物である可能性があります。化学物質は有機化学物質と無機化学物質に分けられます。有機化学は実質的にすべての炭素含有化合物をカバーしますが、無機化学（無機物）は周期表の他の元素とその化合物に関連します。石油化学は有機化学の重要なサブセクションです。

炭素含有量が有機化合物の特徴であることに科学者たちが気づいたのは 19 世紀半ばになってからであり、有機化学と無機化学という 2 つの分野の境界は現在ますます曖昧になってきています。それにもかかわらず、無機化学と有機化学では反応機構や材料構造が異なることが多いため、区別することは依然として役立ちます。

有機化学は約 1,900 万の既知の炭素化合物をカバーしており、既知の無機化合物の数 (約 500,000) を大幅に上回っています。これは、他の炭素原子と分岐鎖や環構造を形成する炭素の特別な能力によるものです。有機化合物の命名は国際純粋応用化学連合 (IUPAC) の規則によって決定され、その「ブルーブック」に記載されています。