取代基是取代（一個或多個）原子的一個或一組原子，從而成為所得（新）分子中的一個部分。（在有機化學和生物化學中，術語取代基和官能團以及側鏈和側鏈基團幾乎可以互換使用來描述來自母體結構的那些分支，盡管在聚合物化學中存在某些區別。在聚合物中，側鏈從骨架結構延伸。在蛋白質中，側鏈連接到氨基酸骨架的α碳原子上。）后綴-yl用于命名含有取代一個氫的單鍵的有機化合物；-ylidene和-ylidyne分別與雙鍵和三鍵一起使用。此外，當命名含有取代基的烴時，位置編號用于指示取代基連接到哪個碳原子，當需要此類信息來區分異構體時。取代基可以是誘導效應和介觀效應的組合。這種效應也被描述為富電子和吸電子。額外的空間效應是由取代基占據的體積引起的。大多數取代和最少取代的短語經常用于描述或比較作為化學反應產物的分子。在該術語中，甲烷用作比較的參考。以甲烷為參照物，對于每一個被其他物質取代或取代的氫原子，可以說該分子的取代度更高。例如：

• 馬爾科夫尼科夫規則預測氫原子被添加到具有更多氫原子（更少烷基取代基）的烯烴官能團的碳上。
• Zaitsev規則預測主要反應產物是具有更高取代（更穩定）雙鍵的烯烴。

后綴-yl在有機化學中用于形成自由基的名稱，可以是單獨的物種（稱為自由基）或分子的化學鍵合部分（稱為部分）。它可以追溯到甲醇的舊名稱亞甲基（來自古希臘語：μ?θυméthu，“葡萄酒”和?ληhúlē，“木頭”，“森林”），在化合物名稱中縮寫為甲基，其中-yl被提取。化學命名法的幾次改革最終將后綴的使用推廣到其他有機取代基。后綴的使用取決于取代基在母體化合物（以及通常在取代基上）取代的氫原子數。根據1993年IUPAC的建議：

• -yl表示一個氫被取代。
• -亞基意味著兩個氫被母體和取代基之間的雙鍵取代。
• -ylidyne是指三個氫被母體和取代基之間的三鍵取代。

后綴-ylidene偶爾出現，似乎是-ylidene的變體拼寫；IUPAC指南中沒有提及。對于將取代基連接到母體基團的相同類型的多個鍵，使用中綴-di-、-tri-、-tetra-等：-diyl（兩個單鍵）、-triyl（三個單鍵）鍵），-四基（四個單鍵），-二亞甲基（兩個雙鍵）。對于不同類型的多個鍵，添加多個后綴：-ylylidene（一個單鍵和一個雙鍵），-ylylidyne（一個單鍵和一個三鍵），-diylylidene（兩個單鍵和一個雙鍵）。可以通過兩種方式更改父化合物名稱：

• 對于許多常見的化合物，取代基連接在一端（第1位）并且在歷史上沒有在名稱中編號。然而，IUPAC2013規則確實要求在首選IUPAC名稱中為大多數取代基提供明確的位置。取代基名稱通過剝離-ane（參見烷烴）并添加適當的后綴來修改。僅推薦用于飽和無環和單環烴取代基以及硅、鍺、錫、鉛和硼的單核母體氫化物。因此，如果存在稱為X-ic酸的羧酸、以醇結尾的X-醇（或X-yl醇）或稱為X-ane的烷烴，則X-yl通常表示缺少這些基團的相同碳鏈，但通過附著到其他一些母體分子上進行修飾。
• 更通用的方法僅省略取代基名稱的末端e，但需要對每個yl前綴進行明確編號，即使在位置1也是如此（-ylidyne除外，它作為三鍵必須終止取代基碳鏈）。Pentan-1-yl是通過這種方法命名的一個示例，它與之前指南中的pentyl同義。

請注意，一些流行的術語，如乙烯基（當用于表示聚乙烯時）僅代表完整化學名稱的一部分。

根據上述規則，分子中的碳原子被視為取代基，根據與其結合的氫的數量以及與分子其余部分形成的鍵的類型。

在化學結構式中，甲基、乙基或芳基等有機取代基可以寫成R（或R1、R2等）。它是一個通用的占位符，R衍生自自由基或其余部分，可以取代任何部分作者認為方便的公式。xxx個使用這個符號的是1844年的CharlesFrédéricGerhardt。符號X常用于表示電負性取代基，例如鹵化物。

一項化學信息學研究在一組3,043,941個分子中確定了849,574個獨特的取代基，最多12個非氫原子，并且僅包含碳、氫、氮、氧、硫、磷、硒和鹵素。50個取代基被認為是常見的，因為它們在這組中的發現率超過1%，而在超過0.1%的情況下發現了438個。64%的取代基僅存在于一個分子中。最常見的前5個是甲基、苯基、氯、甲氧基和羥基取代基。有機化學中的有機取代基總數估計為310萬，共產生6.7×1023個分子。只需增加碳鏈長度即可獲得無限數量的取代基。例如，取代基甲基(-CH3)和戊基(-C5H11)。