有機合成是指利用化學方法將單質、簡單的無機物或簡單的有機物制成比較復雜的有機物的過程。例如從氫氣和二氧化碳制成甲醇；從乙炔制成氯乙烯，再經聚合而得聚氯乙烯樹脂；從苯酚經一系列反應制得己二酸和己二胺，二者再縮合成聚酰胺66纖維。目前大多數的有機物如樹脂、橡晈、纖維、染料、藥物、燃料、香料等都可通過有機合成制得。
如果說化學的核心是合成分子，那么天然產物——自然界能合成的或已存在的分子的合成，則一直被認為是合成的最高藝術。這些在生物體內發揮不同作用的分子，一直是抗生素、抗癌藥物等小分子藥物的重要來源之一。從草藥治療中，人類很久以前就意識到了天然產物的藥用價值。而直到今天，這些天然產物也經常作為潛在的藥物來源被提取、精制和篩選。有些情況下，“民間醫學”的實踐可以幫助藥用天然產物的發現、分離和鑒定。