Hovedforskjellen mellom organiske og uorganiske stoffer er at alle organiske stoffer inneholder karbon som en viktig komponent, mens uorganiske stoffer inneholder eller ikke inneholder karbon.
De fleste ganger inneholder organiske stoffer karbon, hydrogen og noen ganger oksygen, sammen med CH-bindinger. Men de fleste uorganiske forbindelser inneholder ikke karbon bortsett fra noen stoffer som karbonater og cyanider som av historiske årsaker er kategorisert som uorganiske (tidligere forskere kalte disse forbindelsene som uorganiske). Derfor ligger hovedforskjellen mellom organiske og uorganiske stoffer på stoffets kjemiske sammensetning.