Moleculele organice sunt clasificate în funcție de tipul lanțului carbonic și de grupurile funcționale prezente. Există molecule organice cu catene carbogaloane, catene ciclice și combinații între cele două. După grupul funcțional, moleculele organice pot fi alcane, alcene, alcadiene, alcooli, cetone, aldehide, acizi carboxilici, esteri, amine, amide, halogenuri, săruri și mai multe altele.