В средние века вещества различали в основном по происхождению и подразделяли на минеральные и органические. Вещества минерального происхождения получались из ископаемых руд, минералов и горных пород. Это были те самые оксиды, кислоты, основания и соли, о которых вы узнали в курсе неорганической химии. Сформированные в начале XIX века представления о химических элементах и валентности позволили упорядочить знания о важнейших свойствах минеральных соединений.

Однако вещества органического происхождения, которые получались из живых организмов и нефти, долгое время озадачивали учёных. Их качественный состав был однообразен: сплошь углерод и водород, иногда кислород, азот, изредка сера и другие элементы. Но зато почти никогда не соблюдались правила валентности: например, в веществах состава C₃H₈, C₅H₅N, C₂H₆S или C₂H₅O₂N о валентности углерода можно было только догадываться. Более того, по составу зачастую трудно было судить, какое именно это вещество: например, глюкоза и фруктоза подчинялись одной и той же простейшей формуле CH₂O заодно с уксусной кислотой. Самих же органических веществ наблюдалось огромное количество, и порой они были так близки по свойствам, что их не удавалось даже отделить друг от друга, не говоря уже о какой-то чёткой классификации. При этом органические вещества долгое время не могли научиться получать искусственно, поэтому их превращения также с трудом поддавались изучению и систематизации.

Важнейший вклад в разрешение этих проблем внёс замечательный русский химик Александр Михайлович Бутлеров. В сентябре 1861 г. в своём докладе «О теории химического строения» он ввёл понятие химической связи между атомами и предложил идею о том, что атомы в веществе связаны друг с другом не только в соответствии со своей валентностью, но и в определённой последовательности, которая влияет на свойства вещества. Бутлеров также предвидел, что формула, отражающая последовательность соединения атомов и их влияние друг на друга, позволит выразить все характерные химические свойства вещества. Так был заложен фундамент органической химии — науки об органических веществах и их превращениях.