Kimia organik
Definisi asli dari kimia organik ini berasal dari kesalahpahaman bahwa semua senyawa organik pasti berasal dari organisme hidup, namun telah dibuktikan bahwa ada beberapa perkecualian. Bahkan sebenarnya, kehidupan juga sangat bergantung pada kimia anorganik; sebagai contoh, banyak enzim yang mendasarkan kerjanya pada logam transisi seperti besi dan tembaga, juga gigi dan tulang yang komposisinya merupakan campuran dari senyama organik maupun anorganik. Contoh lainnya adalah larutan HCl, larutan ini berperan besar dalam proses pencernaan makanan yang hampir seluruh organisme (terutama organisme tingkat tinggi) memakai larutan HCl untuk mencerna makanannya, yang juga digolongkan dalam senyawa anorganik. Mengenai unsur karbon, kimia anorganik biasanya berkaitan dengan senyawa karbon yang sederhana yang tidak mengandung ikatan antar karbon misalnya oksida, garam, asam, karbid, dan mineral. Namun hal ini tidak berarti bahwa tidak ada senyawa karbon tunggal dalam senyawa organik misalnya metan dan turunannya.
Kimia organik fisik
Kimia organik fisik sering memerlukan identifikasi struktur molekul, dinamika, dan konsentrasi reaktan selama reaksi berlangsung. Interaksi molekul dengan cahaya mampu menghasilkan banyak data tentang sifat-sifat semacam itu melalui eksperimen spektroskopi yang tidak merusak diserap, saat energi foton sesuai dengan perbedaan energi antara dua keadaan dalam sebuah molekul dan dipancarkan ketika keadaan tereksitasi dalam molekul turun ke keadaan energi yang lebih rendah. Teknik spektroskopi secara luas diklasifikasikan menurut jenis eksitasi yang diperiksa, seperti spektroskopi vibrasi, rotasi, spektroskopi ultraviolet-tampak, resonansi magnetik nuklir (NMR), dan resonansi elektron paramagnetik. Selain data spektroskopi, penentuan struktur sering dibantu oleh data pelengkap yang dikumpulkan dari percobaan difraksi sinar-X dan eksperimen spektrometri massa.