随着对有机化合物研究的深入，有机化学结构理论也逐步建立起来。1857年，德国化学家凯库勒（Kektde）提出了“碳四价”学说。1858年英国化学家库帕（Couper）提出：有机化合物分子中的碳原子都是四价，而且碳原子之间可以互相连接为碳链。1864年，德国化学家肖莱马（Schoi·lemmer）在此基础上发展了这个观点，认为碳的四个价键除了自相连接外，其余的价键与氢结合，形成了各种各样的烃，其他碳化物则是由别的元素取代烃中的氢衍生出来的。因此，人们将有机化学定义为研究烃及其衍生物的化学。
　　1861年，俄国化学家布特列洛夫（Butlerov）提出了较系统的有机化学结构理论，他指出分子中各原子以一定化学力按照一定次序结合，称为分子结构；一种有机化合物具有一定的结构，其结构决定了它的性质，而该化合物的结构又可以从其性质推导而来。1865年，凯库勒提出了苯的构造式。1874年，荷兰化学家范特霍夫（Van’t}-IoIf）和法国化学家勒贝尔（LeBel）建立了分子的立体概念，阐明了旋光异构和顺反异构现象。
　　20世纪初，在物理学一系列新发明的推动下，特别是将量子力学的原理和方法引入化学后，建立了量子化学，阐明了化学键的微观本质，建立了诱导效应、共轭效应、立体效应等理论。经过众多化学家的努力，有机化学理论得到了不断的发展与完善，目前已经建立了比较完整的有机化学理论体系。三、有机化合物的特性有机化合物与无机化合物在性质上存在着一定的差异。有机化合物一般具有以下特性。1.数目庞大，结构复杂组成有机化合物的元素不多，只有碳、氢、氧、氮、硫、磷、卤素等少数几种，但组成的有机化合物数量却十分庞大。据报道，目前已知的有机物已达2000多万种。其原因是有机化合物中的碳原子既可成链，又可成环，还可与氢、氮、氧、硫、卤素、磷等元素结合，形成各种各样的化合物。
　　2.容易燃烧
　　除少数例外，一般有机化合物都含有碳和氢，因此容易燃烧，生成二氧化碳和水等，同时放出大量的热量。有机物是能源的重要来源之一，如汽油、柴油、蜡、酒精、天然气等易燃物都是有机化合物。
　　3.熔点和沸点低
　　有机化合物分子之间靠分子间力作用，结合较弱，通常为气体、液体或低熔点的固体。大多数有机化合物的熔点在4000（：以下。一般地说，纯粹的有机化合物都有固定的熔点和沸点。因此，熔点和沸点是有机化合物的重要物理常数，人们常利用熔点和沸点的测定来鉴定有机化合物。
　　4.难溶于水，易溶于有机溶剂
　　有机化合物一般都是共价化合物，极性很小或无极性，而水是一种强极性物质，所以大多数有机化合物在水中的溶解度很小，但易溶于极性小或非极性的有机溶剂（如乙醚、乙醇、苯、烃类等），符合“相似相溶”规律。
　　5.反应速度慢，副反应多
　　大多数有机化合物之间的反应要经历共价键的断裂和新键的形成过程，所以反应速度比较慢，一般需要几个小时，甚至几十个小时才能完成。因此，常常采用加热、光照、搅拌或加催化剂等措施来加速有机反应的进行。