Органическая химия изучает соединения, основу которых составляют атомы углерода, связанные между собой и многими элементами периодической системы простыми и кратными связями, способные образовывать линейные и разветвленные цепи, циклы, полициклы и др. Многообразие органических соединений во многом обусловлено изомерией – способностью некоторых соединений при одинаковом составе и массе различаться пространственным строением, физическими и химическими свойствами. Важное место в органической химии занимает номенклатура, позволяющая каждому соединению дать только ему присущее название, а по названию написать его структурное изображение (формулу). В основу номенклатуры органических соединений положены номенклатурные правила IUPAC – Международного союза по чистой и прикладной химии.

Современная органическая химия располагает сведениями о 10 млн органических соединений, количество которых ежегодно увеличивается на 250–300 тыс. наименований. Такое огромное количество органических веществ относится к сравнительно небольшому числу классов органических соединений, содержащих те или иные функциональные группы. Наличие этих функциональных групп и предопределяет характерные химические свойства данного класса соединений.

Органические соединения описывают с помощью молекулярных формул, представляющих собой линейную запись символов элементов в определенной последовательности с указанием числа атомов посредством численного индекса справа внизу. Структурная формула определяет последовательность атомов в молекуле с учетом структурной изомерии (скелетной, положения, цепь–цикл, функциональной).

Скелетная изомерия отражает строение углеводородной цепи (скелета):

Изомерия положения отражает расположение кратной связи или функциональной группы:

Изомерия цепь–цикл отражает образование изомеров в ненасыщенных углеводородах в результате образования моноциклических углеводородов.