เคมีอินทรีย์ (organic chemistry) เป็นสาขาหนึ่งของการศึกษาวิชาเคมี ซึ่งมีความสำคัญยิ่งในการดำรงชีวิต เนื่องจากสิ่งต่างๆ ที่อยู่รอบตัวเราส่วนใหญ่จัดเป็นสารอินทรีย์ เช่น อาหาร เครื่องนุ่งห่ม ยารักษาโรค เครื่องสำอาง เชื้อเพลิง ผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน ซึ่งแหล่งที่กำเนิดสารอินทรีย์ส่วนใหญ่เกิดจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช
สมัยแรกๆ นักวิทยาศาสตร์แบ่งสารเคมีออกเป็นสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ สารอนินทรีย์เป็นสารประกอบของธาตุต่างๆ ส่วนสารอินทรีย์เป็นสารประกอบที่ได้จากสิ่งมีชีวิต ต่อมาในปี พ.ศ. 1828 ฟรีดริช เวอเลอร์ สามารถสังเคราะห์ยูเรียได้จากสารอนินทรีย์ หลังจากนั้นทำให้คำจำกัดความของสารอินทรีย์เปลี่ยนไป สารอินทรีย์ คือ สารประกอบที่มีธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจนเป็นองค์ประกอบหลัก ยกเว้นสารประกอบคาร์บอนบางชนิด เช่น สารประกอบออกไซด์ คาร์บอเนต ไฮโดรเจนคาร์บอเนต ฯลฯ วิชาที่ศึกษาเกี่ยวกับสารอินทรีย์ เรียกว่า 'เคมีอินทรีย์'
