Główną różnicą między materią organiczną i nieorganiczną są związki organiczne zawierające węgiel i wiązania węgiel-wodór, podczas gdy większość związków nieorganicznych nie zawiera węgla. Związki organiczne są wytwarzane przez żywe organizmy i są z nimi związane. Związki nieorganiczne powstają w wyniku nieżywych procesów naturalnych lub interwencji człowieka.
Kolejna różnica między związkami organicznymi i nieorganicznymi to spalanie materii organicznej, ale materia nieorganiczna nie będzie się palić. Materię organiczną można znaleźć w organizmach żywych lub niegdyś żywych, dlatego ma ona charakter biologiczny. Materia nieorganiczna jest zwykle otrzymywana z materii nieożywionej, a więc ma charakter mineralny. Związki nieorganiczne są mniej złożone niż związki organiczne. Obecność węgla zapobiega powstawaniu soli przez związki organiczne. Związki nieorganiczne mogą tworzyć sole i są łatwo rozpuszczalne w wodzie.
Materia organiczna ma mniejszą szybkość reakcji niż materia nieorganiczna. Mniejsza szybkość reakcji pozwala na tworzenie bardziej złożonych produktów podczas reakcji. Po zanurzeniu w roztworze wodnym związki nieorganiczne są lepszymi przewodnikami ciepła i elektryczności niż związki organiczne. Materia organiczna ma niższe temperatury topnienia i wrzenia niż materia nieorganiczna. W większości wiązania jonowe powstają w materii nieorganicznej, podczas gdy wiązania kowalencyjne występują w materii organicznej. Benzyna, mocznik, metan i nawozy są powszechnymi przykładami materii organicznej. Czysta woda, powietrze, minerały i metale to tylko kilka przykładów materii nieorganicznej.
