C’est aux environs de 1690 que la notion de "chimie organique", par opposition à "chimie minérale" fait son apparition, grâce aux travaux du chimiste-apothicaire-médecin français Nicolas Lémery, relatés dans son "Cours de Chymie".

Lémery tente de distinguer la chimie qui recourt à des transformations impliquant des substances provenant d’espèces vivantes, animales ou végétales ("organique" signifiant ici "issu des organes des espèces vivantes"), et la chimie qui n’implique que des substances inertes ("minéral" signifiant ici "issu des minéraux présents sur Terre").

Dans la deuxième moitié du XIXème siècle, c’est encore un chimiste français, Marcellin Berthelot, qui publie l’ouvrage "La Chimie Organique Fondée sur la Synthèse" dans lequel il décrit des transformations impliquant le carbone et conduisant à des molécules contenant un squelette d’atomes de carbone, à l’image des molécules qui se trouvent dans les organismes vivants.

L’industrie chimique s’approprie alors les principes de Berthelot et permet la synthèse de composés à base de carbone de plus en plus complexes. Dès la fin du XIXème siècle, ces développements consacrent définitivement le terme de « chimie organique ».

Aujourd’hui, on parle indistinctement de "chimie organique" et de "chimie du carbone", et aucun chercheur n’a jamais pensé – ou osé – remettre en question ces dénominations qui vont parfaitement au carbone et à ses composés.

Néanmoins, certaines familles de molécules contenant du carbone ne sont pas catégorisées sous l’appellation "molécules organiques". C’est par exemple le cas des composés contenant exclusivement du carbone et de l’oxygène (dioxyde de carbone CO2 ; acide carbonique H2CO3 ; ion bicarbonate HCO3- ; ion carbonate CO32-) ou de ceux contenant exclusivement du carbone et de l’azote (cyanure CN- ; acide cyanhydrique HCN)