Dit is het bepalende kenmerk van organische moleculen. De term "organische" historisch verwezen naar stoffen die in levende organismen werden gevonden, en deze stoffen werden ontdekt om altijd koolstof te bevatten.

Hoewel er uitzonderingen zijn op de regel, zoals koolstofdioxide (CO2), die ondanks het bevatten van koolstof wordt beschouwd, worden de overgrote meerderheid van moleculen die koolstof bevatten geclassificeerd als organisch.