有機金屬化學是的研究有機金屬化合物，化學化合物含有至少一個化學鍵之間碳的有機分子的原子和金屬，包括堿、堿土金屬，和過渡金屬和有時擴大到包括像硼、硅準金屬和錫。除了與有機基片段或分子的鍵以外，與“無機”碳（如一氧化碳（羰基金屬）氰化物或碳化物）的鍵通常也被視為有機金屬。一些相關化合物，例如過渡金屬氫化物和金屬膦配合物通常嚴格地講，它們是有機金屬化合物的討論中所包括的，但不一定是有機金屬化合物。相關但不同的術語“?金屬有機化合物?”是指缺少直接的金屬-碳鍵但含有有機配體的含金屬的化合物。金屬β-二酮酸酯，醇鹽，二烷基酰胺和金屬膦配合物是此類的代表性成員。有機金屬化學領域結合了傳統無機化學和有機化學的各個方面。

有機金屬化合物被廣泛用于化學計量研究和工業化學反應中，以及催化劑在提高此類反應速率方面的作用（例如，在均相催化中），其中目標分子包括聚合物，藥物和許多其他物質。其他類型的實用產品。

有機金屬化合物的特征是前綴“有機”，例如有機鈀化合物。這種有機金屬化合物的例子包括所有吉爾曼試劑，其中含有鋰和銅。四羰基鎳和二茂鐵是含有過渡金屬的有機金屬化合物的例子。其他例子包括有機鎂化合物，例如碘（甲基）鎂MeMgI，二甲基鎂（Me?₂?Mg）和所有格氏試劑；有機鋰化合物如?丁基鋰（正丁基鋰），有機鋅如化合物如二乙基鋅（Et?₂?Zn）和氯（乙氧基羰甲基）鋅（ClZnCH?₂?C（= O）OEt）;?以及有機銅化合物，例如二甲基銅鋰（Li?⁺?[CuMe?₂?]?^-）。

有機金屬化合物中的金屬碳鍵通常是高度共價的。對于高度電正性的元素（例如鋰和鈉），碳配體表現出碳負離子特性，但是游離的基于碳的陰離子極為罕見，例如氰化物。

與其他化學領域一樣，電子計數可用于組織有機金屬化學。的18電子規則是在預測的穩定性有益的金屬羰基化合物和相關化合物。但是，大多數有機金屬化合物不遵循18e規則。通常從等滲原理的角度討論有機金屬化合物中的化學鍵和反應性。

除X射線衍射外，NMR和紅外光譜也是確定結構的常用技術。通常用可變溫度NMR和化學動力學來探測有機金屬化合物的動力學性質。

有機金屬化合物會發生幾個重要的反應：

• 氧化加成和還原消除
• 重金屬化
• 碳金屬化
• 加氫金屬化
• 電子轉移
• β-氫化物消除
• 有機金屬取代反應
• 碳氫鍵活化
• 環金屬化
• 遷移插入
• 親核抽象

有機金屬化合物作為均相催化和化學計量試劑在商業反應中得到廣泛應用。例如，有機鋰、有機鎂和有機鋁化合物具有高堿性和高還原性，它們在化學計量上是有用的，但也可以催化許多聚合反應。

幾乎所有涉及一氧化碳的過程都依賴于催化劑，值得注意的例子被描述為羰基化。在孟山都工藝和Cativa工藝中，?通過羰基金屬配合物催化從甲醇和一氧化碳生產乙酸。大多數合成醛是通過加氫甲酰化生產的。大部分合成醇，至少是比乙醇大的合成醇，是通過加氫甲酰化衍生的醛加氫制得的。類似地，Wacker方法用于將乙烯氧化為乙醛。

幾乎所有涉及烯烴衍生的聚合物的工業過程都依賴于有機金屬催化劑。世界各地的聚乙烯和聚丙烯均通過齊格勒-納塔催化異質反應和均相（例如，受約束幾何催化劑）均產生。

大多數涉及氫的工藝都依賴于金屬基催化劑。盡管大量氫化（例如人造黃油生產）依賴于非均相催化劑，但對于精細化學品的生產，此類氫化依賴于可溶性有機金屬配合物或涉及有機金屬中間體。有機金屬配合物可以使這些氫化反應不對稱地進行。

許多半導體是由三甲基鎵、三甲基銦、三甲基鋁和三甲基銻生產的。這些揮發性化合物與沿著分解氨、胂、膦和相關的氫化物通過加熱的襯底上金屬有機氣相外延生產（MOVPE）工藝發光二極管（LED）的。

有機金屬配合物促進了許多有機分子的合成。Sigma鍵易位是形成新的碳-碳sigma鍵的合成方法。Sigma鍵易位通常用于處于最高氧化態的早期過渡金屬配合物。使用處于最高氧化態的過渡金屬可防止發生其他反應，例如氧化加成。除sigma-bond復分解外，烯烴復分解還用于合成各種碳-碳pi鍵。σ鍵易位或烯烴易位都不會改變金屬的氧化態。許多其他方法用于形成新的碳-碳鍵，包括β-氫化物消除和插入反應。