Sintesis organik
Sintesis organik adalah konstruksi molekul organik melalui proses kimia. Molekul-molekul organik sering memiliki tingkat kompleksitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan senyawa-senyawa inorganik, oleh karena itu sintesis senyawa-senyawa organik telah berkembang menjadi salah satu aspek kimia organik yang paling penting. Ada dua bidang penelitian dalam bidang kimia organik secara umum - sintesis total dan metodologi.
Kimia organik fisik
Studi tentang katalisis dan reaksi katalitik sangat penting bagi bidang kimia organik fisik. Sebuah katalis berpartisipasi dalam reaksi kimia tetapi tidak dikonsumsi dalam proses. Suatu katalis menurunkan penghalang energi aktivasi (ΔG), meningkatkan laju reaksi dengan menstabilkan struktur keadaan transisi atau mendestabilisasi reaksi kunci antara, dan karena hanya sejumlah kecil katalis yang dibutuhkan, ia dapat memberikan akses ekonomi jika tidak mahal atau sulit untuk mensintesis molekul organik. Katalis juga dapat mempengaruhi laju reaksi dengan mengubah mekanisme dari reaksi.