Udviklingen af forskningsmetoder i organisk kemi er gået gennem processen fra manuel drift til automatisering og computerisering og fra konstante til ultra-mikroskopiske mængder.
Før 40'erne af det 20. århundrede blev de traditionelle metoder til destillation, krystallisation, sublimering og andre metoder brugt til at rense produktet, og strukturen blev bestemt ved kemisk nedbrydning og derivatfremstilling. Senere ændrede anvendelsen af forskellige kromatografi- og elektroforeseteknikker, især høj--væskekromatografi, separeringsteknologiens ansigt. Brugen af forskellige spektroskopiske og energispektroskopiske teknikker har gjort det muligt for organiske kemikere at studere den indre bevægelse af molekyler, hvilket har revolutioneret midlerne til strukturbestemmelse. Introduktionen af elektroniske computere har taget et stort skridt fremad i retning af automatisering og ultra-mikrokvantificering af organiske forbindelser. Kernemagnetisk resonansspektroskopi og infrarød spektroskopi med Fourier-transformationsteknologi giver nye midler til undersøgelse af reaktionskinetik og reaktionsmekanisme. Disse instrumenter har sammen med røntgenstrukturanalyse og elektrondiffraktionsspektroskopi været i stand til at bestemme den kemiske struktur af mikrogramprøver. Der er også gjort nogle fremskridt i undersøgelsen af brugen af elektroniske computere til at designe syntetiske ruter. I fremtiden skal udviklingen af organisk kemi først studere udvikling og udnyttelse af energi og ressourcer. Det meste af den energi og de ressourcer, vi hidtil har brugt, såsom kul, naturgas, olie, flora, fauna og mikroorganismer, er kemiske lagringsformer for solenergi. I fremtiden vil nogle af de vigtigste spørgsmål i fremtiden være den mere direkte og effektive udnyttelse af solenergi.
Mere -dybdegående forskning og effektiv brug af fotosyntese er et almindeligt emne inden for plantefysiologi, biokemi og organisk kemi. Organisk kemi kan bruge fotokemiske reaktioner til at producere organiske forbindelser med høj-energi, lagre dem og bruge deres omvendte reaktioner til at frigive energi, når det er nødvendigt. Et andet mål med udviklingsressourcen er at fikse kuldioxid som reaktion på organometalliske forbindelser for at producere en uendelig forsyning af organiske forbindelser. Nogle foreløbige resultater er opnået i disse undersøgelser. Den anden er forskning og udvikling af nye organokatalysatorer, som gør dem i stand til at efterligne enzymers højhastigheds-effektive og skånsomme reaktionsmåde. Forskningen på dette område er allerede begyndt, og der vil ske yderligere udvikling i fremtiden. I slutningen af 60'erne af det 20. århundrede begyndte den computerstøttede{11}}designforskning af organisk syntese. I fremtiden vil design af organiske synteseveje og bestemmelse af strukturen af organiske forbindelser blive mere systematisk og logisk.