Dans cet ouvrage écrit en 1875, Berthelot écrit dans l’introduction que la chimie n’est pas seulement la science de l’analyse, mais aussi de la synthèse. Il cantonne son propos à la chimie organique, présente l’objet et les difficultés de la synthèse en chimie organique.

Dans une première partie intitulée « exposition historique de la chimie organique », il présente les progrès de la chimie organique depuis l’antiquité, évoquant les éléments et les principes immédiats avec les premiers essais d’isolement et d’analyse des substances organiques, définition et les méthodes d’isolement des principes immédiats, les compositions élémentaires, la question des équivalents, l’isomérie, l’analyse par décomposition graduelle. Puis il présente les fonctions chimiques des composés organiques et leur classification. Enfin il discute de la théorie atomique et des symboles chimiques. Cette partie s’achève par une histoire de la synthèse en chimie organique, de son utilité, et de sa nécessité.

Dans la seconde partie, intitulée, « la chimie organique fondée sur la synthèse il décrit les huit fonctions chimiques, la synthèse des hydrocarbures, des alcools et des phénols.

Berthelot ne rapporte ici que son apport personnel qu’il estime central.

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