Razvoj metoda istraživanja organske kemije prošao je proces od ručnog rada do automatizacije i kompjuterizacije, te od konstantnih do ultramikroskopskih količina.
Prije 40-ih godina 20. stoljeća za pročišćavanje proizvoda korištene su tradicionalne metode destilacije, kristalizacije, sublimacije i druge metode, a struktura je određena kemijskom razgradnjom i pripremom derivata. Kasnije je primjena različitih tehnika kromatografije i elektroforeze, posebice visokotlačne tekućinske kromatografije, promijenila lice tehnologije odvajanja. Korištenje različitih spektroskopskih i energetskih spektroskopskih tehnika omogućilo je organskim kemičarima proučavanje unutarnjeg gibanja molekula, što je revolucioniralo načine određivanja strukture. Uvođenjem elektroničkih računala napravljen je veliki iskorak u smjeru automatizacije i ultra-mikrokvantifikacije organskih spojeva. Spektroskopija nuklearne magnetske rezonancije i infracrvena spektroskopija s tehnologijom Fourierove transformacije pružaju nova sredstva za proučavanje kinetike reakcije i mehanizma reakcije. Ovi instrumenti, zajedno s rendgenskom strukturnom analizom i spektroskopijom elektronske difrakcije, mogli su odrediti kemijsku strukturu mikrogramskih uzoraka. Također je postignut određeni napredak u proučavanju upotrebe elektroničkih računala za projektiranje sintetičkih ruta. U budućnosti, razvoj organske kemije je prvo proučavanje razvoja i korištenja energije i resursa. Većina energije i resursa koje smo do sada koristili, kao što su ugljen, prirodni plin, nafta, flora, fauna i mikroorganizmi, kemijski su oblici skladištenja sunčeve energije. U budućnosti, neka od najvažnijih pitanja u budućnosti bit će izravnije i učinkovitije korištenje sunčeve energije.
Detaljnije istraživanje i učinkovita uporaba fotosinteze česta je tema u fiziologiji biljaka, biokemiji i organskoj kemiji. Organska kemija može koristiti fotokemijske reakcije za proizvodnju visokoenergetskih organskih spojeva, njihovo pohranjivanje i korištenje njihovih obrnutih reakcija za oslobađanje energije kada je to potrebno. Drugi cilj razvojnog resursa je fiksiranje ugljičnog dioksida kao odgovor na organometalne spojeve kako bi se proizvela beskonačna količina organskih spojeva. U tim su studijama dobiveni neki preliminarni rezultati. Drugi je istraživanje i razvoj novih organokatalizatora, koji im omogućuju da oponašaju brzi, učinkovit i nježan način reakcije enzima. Istraživanja u ovom području već su započela, au budućnosti će biti i daljeg razvoja. Krajem 60-ih godina 20. stoljeća započela su računalno potpomognuta projektantska istraživanja organske sinteze. U budućnosti će projektiranje putova organske sinteze i određivanje strukture organskih spojeva postati sustavnije i logičnije.