有機化學(xué)研究手段的發(fā)展經(jīng)歷了從手工操作到自動化、計算機化，從常量到超微量的過程。
20世紀40年代前，用傳統(tǒng)的蒸餾、結(jié)晶、升華等方法來純化產(chǎn)品，用化學(xué)降解和衍生物制備的方法測定結(jié)構(gòu)。后來，各種色譜法、電泳技術(shù)的應(yīng)用，特別是高壓液相色譜的應(yīng)用改變了分離技術(shù)的面貌。各種光譜、能譜技術(shù)的使用，使有機化學(xué)家能夠研究分子內(nèi)部的運動，使結(jié)構(gòu)測定手段發(fā)生了革命性的變化。
電子計算機的引入，使有機化合物的分離、分析方法向自動化、超微量化方向又前進了一大步。帶傅里葉變換技術(shù)的核磁共振譜和紅外光譜又為反應(yīng)動力學(xué)、反應(yīng)機理的研究提供了新的手段。這些儀器和x射線結(jié)構(gòu)分析、電子衍射光譜分析，已能測定微克級樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)。用電子計算機設(shè)計合成路線的研究也已取得某些進展。
未來有機化學(xué)的發(fā)展首先是研究能源和資源的開發(fā)利用問題。迄今我們使用的大部分能源和資源，如煤、天然氣、石油、動植物和微生物，都是太陽能的化學(xué)貯存形式。今后一些學(xué)科的重要課題是更直接、更有效地利用太陽能。
對光合作用做更深入的研究和有效的利用，是植物生理學(xué)、生物化學(xué)和有機化學(xué)的共同課題。有機化學(xué)可以用光化學(xué)反應(yīng)生成高能有機化合物，加以貯存；必要時則利用其逆反應(yīng)，釋放出能量。另一個開發(fā)資源的目標(biāo)是在有機金屬化合物的作用下固定二氧化碳，以產(chǎn)生無窮盡的有機化合物。這幾方面的研究均已取得一些初步結(jié)果。