لتشخيص المركب العضوي تستعمل الفحوصات الفيزيائية التالية, الحالة الفيزيائية للمادة مثل الصلابة او السيولة, واللون, ودرجة الأنصهار او الغليان, والذائبية, والرائحة, فمثلاً تتميز رائحة الكحولات برائحة الكحول, والأمينات برائحة السمك, والثيولات براحة الثوم, كما يتم فحص سلوك المادة العضوية تجاه اللهب, فمثلاً تعطي المركبات الأروماتية لهباً مع دخان, والمركبات الأليفاتية تعطي لهباً اصفراً بلا دخان, ويمكن كذلك من خلال التحليل الطيفي التعرف بشكل ادق على نوع المركب.