Hóa hữu cơ hay hóa học hữu cơ là một ngành khoa học nghiên cứu về những cấu trúc, tính chất, thành phần, cách thức phản ứng, và cách tổng hợp của những hợp chất hữu cơ và vật liệu hữu cơ… cũng như nhiều vật chất khác nhau chứa nguyên tử carbon.
Quá trình nghiên cứu cấu trúc hóa học của một hợp chất hữu cơ có thể ứng dụng nhiều thành tựu trong các lĩnh vực khác phải kể đến như phương pháp quang phổ, phương pháp vật lý và hóa học để định danh và xác định thành phần hóa học cũng như cấu tạo của hợp chất. Hóa hữu cơ nghiên cứu các đặc tính lý hóa của hợp chất, đánh giá mức độ phản ứng cũng như xác định tính chất của chúng ở trạng thái tinh khiết, trong dung dịch, hỗn hợp và các dạng khác. Các nghiên cứu về phản ứng hữu cơ có thể kể đến bao gồm việc chuẩn bị cho các phản ứng tổng hợp hữu cơ, nghiên cứu mức độ hoạt động của phản ứng, cũng như nghiên cứu các mô hình lý thuyết trên máy tính (in silico).
Phạm vi nghiên cứu của hóa hữu cơ bao gồm các hydrocarbon, hợp chất chỉ chứa các nguyên tử carbon và hydro, cũng như hợp chất chứa sườn carbon và các nguyên tố khác. Hóa học hữu cơ có thể giao thoa với nhiều lĩnh vực khác phải kể đến như hóa dược, sinh hóa, các hợp chất cơ kim, và hóa học polyme, cũng như nhiều khái cạnh khác của khoa học vật liệu.
Hợp chất hữu cơ là những vật chất cơ bản hình thành nên mọi sự sống trên trái đất. Chúng có cấu trúc vô cùng đa dạng, cũng như vai trò hết sức to lớn. Chúng có thể giữ vai trò là thành phần cơ bản không thể thiếu cũng như cấu thành cấu trúc quan trọng của nhiều sản phẩm thường thấy như nhựa plastic, thuốc, công nghiệp hóa dầu, thực phẩm, các dạng vật liệu nổ, và công nghiệp sơn