Ein organisches Molekül ist normalerweise eine Verbindung, die Kohlenstoffatome enthält, die in Ketten oder Ringen miteinander verbunden sind. Organische Moleküle kommen in lebenden Systemen vor und können auch Stickstoff, Schwefel, Sauerstoff und Wasserstoff enthalten, die an die Kohlenstoffatome.
Organische Moleküle können in jedem der drei Aggregatzustände existieren. Methan, eines der einfachsten organischen Moleküle, liegt beispielsweise meist als Gas vor. Einige Speiseöle, wie Olivenöl, sind Ketten organischer Moleküle in flüssiger Form, ebenso wie mehrere Alkohole, wie beispielsweise Ethanol. Im menschlichen Körper sind die Aminosäuren, die Proteine bilden, organische Feststoffe.