تختلف الكيمياء غير العضوية عن الكيمياء العضوية في العديد من النواحي، ومنها:
1- المركبات: تعتمد الكيمياء العضوية على مركبات الكربون التي تحتوي على عنصر الكربون بشكل أساسي، بينما تشتمل الكيمياء غير العضوية على كافة العناصر الكيميائية الموجودة في الجدول الدوري، وتشمل المركبات اللاعضوية مثل المعادن والأملاح والهيدروكربونات المشتقة من النفط.
2- المصادر: تتمثل الكيمياء العضوية في دراسة المواد العضوية، والتي يمكن استخراجها من المصادر الحيوية مثل النباتات والحيوانات والميكروبات، بينما تتمحور الكيمياء غير العضوية حول دراسة المواد غير العضوية، والتي يمكن استخراجها من المصادر غير الحيوية مثل الصخور والأرضيات والمعادن.
3- الطرق الكيميائية: يستخدم الكيميائيون العضويون عادة الطرق الحيوية، وهي الطرق التي تعتمد على استخدام المواد الحيوية مثل الإنزيمات والخمائر في عمليات التحويل، بينما يعتمد الكيميائيون غير العضويون على الطرق الكيميائية التقليدية مثل التحويلات الحرارية والكهربائية والكيميائية.
4- الخواص: تختلف الخواص الفيزيائية والكيميائية للمركبات العضوية عن المركبات اللاعضوية، حيث تتمتع المركبات العضوية بمرونة الربط الكيميائي والتنوع الهائل في الهياكل الجزيئية، بينما تكون المركبات اللاعضوية غالبًا جامدة وقابلة للكسر والتفتت.