Развитие методов исследования органической химии прошло путь от ручного управления к автоматизации и компьютеризации и от постоянных до ультрамикроскопических количеств.
До 40-х годов 20 века для очистки продукта использовались традиционные методы дистилляции, кристаллизации, сублимации и другие методы, а структура определялась путем химической деградации и получения производных. Позднее применение различных методов хроматографии и электрофореза, особенно жидкостной хроматографии высокого давления, изменило облик технологии разделения. Использование различных методов спектроскопии и энергетической спектроскопии позволило химикам-органикам изучать внутреннее движение молекул, что произвело революцию в способах определения структуры. Внедрение электронно-вычислительных машин сделало большой шаг вперед в направлении автоматизации и ультра-микроколичественного определения органических соединений. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса и инфракрасная спектроскопия с технологией преобразования Фурье предоставляют новые средства для изучения кинетики и механизма реакций. Эти инструменты вместе с рентгеновским структурным анализом и электронной дифракционной спектроскопией позволили определить химическую структуру микрограммовых образцов. Некоторый прогресс был также достигнут в изучении использования электронных компьютеров для проектирования синтетических маршрутов. В будущем развитие органической химии будет в первую очередь изучать развитие и использование энергии и ресурсов. Большая часть энергии и ресурсов, которые мы использовали до сих пор, таких как уголь, природный газ, нефть, флора, фауна и микроорганизмы, представляют собой химические формы хранения солнечной энергии. В будущем одним из наиболее важных вопросов станет более прямое и эффективное использование солнечной энергии.
Более глубокие-исследования и эффективное использование фотосинтеза — распространенная тема в физиологии растений, биохимии и органической химии. Органическая химия может использовать фотохимические реакции для производства высокоэнергетических органических соединений, их хранения и использования их обратных реакций для высвобождения энергии, когда это необходимо. Другая цель разработки ресурса — фиксировать углекислый газ в ответ на металлоорганические соединения для производства бесконечного запаса органических соединений. В ходе этих исследований были получены некоторые предварительные результаты. Второе – это исследование и разработка новых органокатализаторов, которые позволяют им имитировать высокоскоростной, эффективный и щадящий режим реакции ферментов. Исследования в этой области уже начались, и в будущем будут развиваться дальше. В конце 60-х годов 20 века начались компьютерные-исследования органического синтеза. В будущем проектирование маршрутов органического синтеза и определение строения органических соединений станет более систематическим и логичным.