Różnica między tymi dwoma terminami polega przede wszystkim na tym, że związki organiczne zawierają węgiel, podczas gdy prawie wszystkie związki nieorganiczne nie. Są jednak pewne związki nieorganiczne, które wciąż zawierają węgiel, taki jak dwutlenek węgla. Niemal wszystkie związki organiczne zawierają wiązania węgiel-wodór, a niektórzy naukowcy zalecili włączenie tego wymogu do definicji związków organicznych.
Science360 wyjaśnia, że to rozróżnienie nie jest formalną klasyfikacją naukową, lecz raczej użyteczną kategoryzacją związków węglowych. Cząsteczki, które składają się na części żywych istot, budulce życia, takie jak białka, tłuszcze, cukry i enzymy, są uważane za cząsteczki organiczne. Te złożone związki organiczne są oparte na węglu, ponieważ ma on wyjątkową zdolność wśród pierwiastków do tworzenia do czterech różnych wiązań kowalencyjnych na atom i zasadniczo wiąże się z innymi atomami węgla w nieskończoność. Ta właściwość pozwala jej tworzyć związki o niemal nieograniczonej różnorodności w strukturze.
Kolejną różnicą jest to, że w porównaniu ze związkami organicznymi, cząsteczki nieorganiczne są często znacznie prostsze w ich składzie. Sól stołowa, na przykład, jest związkiem nieorganicznym składającym się z jednego atomu sodu i jednego atomu chloru, podczas gdy jedną z najbardziej złożonych cząsteczek organicznych jest ludzkie DNA, związek, który może mieć tysiące atomów.