隨著對有機化合物研究的深入，有機化學結(jié)構(gòu)理論也逐步建立起來。1857年，德國化學家凱庫勒（Kektde）提出了“碳四價”學說。1858年英國化學家?guī)炫粒–ouper）提出：有機化合物分子中的碳原子都是四價，而且碳原子之間可以互相連接為碳鏈。1864年，德國化學家肖萊馬（Schoi·lemmer）在此基礎(chǔ)上發(fā)展了這個觀點，認為碳的四個價鍵除了自相連接外，其余的價鍵與氫結(jié)合，形成了各種各樣的烴，其他碳化物則是由別的元素取代烴中的氫衍生出來的。因此，人們將有機化學定義為研究烴及其衍生物的化學。
　　1861年，俄國化學家布特列洛夫（Butlerov）提出了較系統(tǒng)的有機化學結(jié)構(gòu)理論，他指出分子中各原子以一定化學力按照一定次序結(jié)合，稱為分子結(jié)構(gòu)；一種有機化合物具有一定的結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)決定了它的性質(zhì)，而該化合物的結(jié)構(gòu)又可以從其性質(zhì)推導而來。1865年，凱庫勒提出了苯的構(gòu)造式。1874年，荷蘭化學家范特霍夫（Van’t}-IoIf）和法國化學家勒貝爾（LeBel）建立了分子的立體概念，闡明了旋光異構(gòu)和順反異構(gòu)現(xiàn)象。
　　20世紀初，在物理學一系列新發(fā)明的推動下，特別是將量子力學的原理和方法引入化學后，建立了量子化學，闡明了化學鍵的微觀本質(zhì)，建立了誘導效應、共軛效應、立體效應等理論。經(jīng)過眾多化學家的努力，有機化學理論得到了不斷的發(fā)展與完善，目前已經(jīng)建立了比較完整的有機化學理論體系。三、有機化合物的特性有機化合物與無機化合物在性質(zhì)上存在著一定的差異。有機化合物一般具有以下特性。1.數(shù)目龐大，結(jié)構(gòu)復雜組成有機化合物的元素不多，只有碳、氫、氧、氮、硫、磷、鹵素等少數(shù)幾種，但組成的有機化合物數(shù)量卻十分龐大。據(jù)報道，目前已知的有機物已達2000多萬種。其原因是有機化合物中的碳原子既可成鏈，又可成環(huán)，還可與氫、氮、氧、硫、鹵素、磷等元素結(jié)合，形成各種各樣的化合物。
　　2.容易燃燒
　　除少數(shù)例外，一般有機化合物都含有碳和氫，因此容易燃燒，生成二氧化碳和水等，同時放出大量的熱量。有機物是能源的重要來源之一，如汽油、柴油、蠟、酒精、天然氣等易燃物都是有機化合物。
　　3.熔點和沸點低
　　有機化合物分子之間靠分子間力作用，結(jié)合較弱，通常為氣體、液體或低熔點的固體。大多數(shù)有機化合物的熔點在4000（：以下。一般地說，純粹的有機化合物都有固定的熔點和沸點。因此，熔點和沸點是有機化合物的重要物理常數(shù)，人們常利用熔點和沸點的測定來鑒定有機化合物。
　　4.難溶于水，易溶于有機溶劑
　　有機化合物一般都是共價化合物，極性很小或無極性，而水是一種強極性物質(zhì)，所以大多數(shù)有機化合物在水中的溶解度很小，但易溶于極性小或非極性的有機溶劑（如乙醚、乙醇、苯、烴類等），符合“相似相溶”規(guī)律。
　　5.反應速度慢，副反應多
　　大多數(shù)有機化合物之間的反應要經(jīng)歷共價鍵的斷裂和新鍵的形成過程，所以反應速度比較慢，一般需要幾個小時，甚至幾十個小時才能完成。因此，常常采用加熱、光照、攪拌或加催化劑等措施來加速有機反應的進行。