在化学上，有机物的定义是碳氢化合物的总称，但在环境科学中，有机物的定义缩小了很多，它主要是指外来的有害的有机物，比如人工合成的有机物，包括农药，合成肥料，激素，抗生素等。这些化合物经试用后，进入自然界。农药，合成肥料由于不恰当的田间使用，由地表径流进入河流，地下水，污染环境。激素和抗生素一般都用作药物，它们进入环境主要是通过下水道，和直接水污染。环境化学就是要研究这些人为的有机化合物在环境中迁移转化的过程，以及对应的解决方法。

有机化合物在环境中的迁移转化取决于化合物的性质和周围环境的性质。比如在土壤环境中，有机化合物会被土壤吸附，粘土和土壤有机物成分多，就会多吸附，有些化合物会吸附到粘土的层间，有些则只是表面吸附。土壤中的矿物质催化或是降解有机物，比如铁和锰的氧化物，会产生具有氧化性的过氧根离子从而氧化有机物。