物理有機(jī)化學(xué)是定量地研究有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)、反應(yīng)性和反應(yīng)機(jī)理的學(xué)科。它是在價鍵的電子學(xué)說的基礎(chǔ)上，引用了現(xiàn)代物理學(xué)、物理化學(xué)的新進(jìn)展和量子力學(xué)理論而發(fā)展起來的。20世紀(jì)20～30年代，通過反應(yīng)機(jī)理的研究，建立了有機(jī)化學(xué)的新體系；50年代的構(gòu)象分析和哈米特方程開始半定量估算反應(yīng)性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系；60年代出現(xiàn)了分子軌道對稱守恒原理和前線軌道理論。

有機(jī)分析即有機(jī)化合物的定性和定量分析。19世紀(jì)30年代建立了碳、氫定量分析法；90年代建立了氮的定量分析法；有機(jī)化合物中各種元素的常量分析法在19世紀(jì)末基本上已經(jīng)齊全；20世紀(jì)20年代建立了有機(jī)微量定量分析法；70年代出現(xiàn)了自動化分析儀器。

由于科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，有機(jī)化學(xué)與各個學(xué)科互相滲透，形成了許多分支邊緣學(xué)科。比如生物有機(jī)化學(xué)、物理有機(jī)化學(xué)、量子有機(jī)化學(xué)、海洋有機(jī)化學(xué)等。