天然产物化学是有机化学的一个分支。主要涉及天然产物的分离，结构确定和合成。通常，仅处理由生物体直接产生的物质，而在天然产物化学中不经常处理具有矿物元素的有机物质，例如煤和石油。

天然产物化学的目的是发现有用的物质，确认它们确实有用，如果有的话，建立一种供应它们的方法。因此，通常根据以下流程进行研究。

为了找到有用的物质，从​​已知具有有用作用的生物中分离出引起该作用的物质。在过去，目标物质是通过蒸馏，重结晶，使用酸或碱进行分馏等方法分离的，但现在，通常还使用色谱法进行分馏。检查每个分级馏分中是否存在作用，并确认所需的天然产物包含在哪个馏分中。如果馏分仍是混合物，则重复进一步的馏分直至获得单一化合物。

一旦分离出具有所需作用的天然产物，就可以确定其结构。过去，结构分析是通过元素分析和分解来进行的，但现在已被仪器分析所取代。分子式可以通过高分辨率质谱法来确定，什么样的官能团或部分结构可以通过红外光谱法或核磁共振光谱法来确定。特别是，二维NMR为确定碳原子如何连接提供了有用的信息。如果获得单晶，则可以通过X射线结构分析直接确定结构。

从各种仪器分析数据得出的结构仅仅是一种估计。有许多例子表明，从实际综合中得出的结构是不正确的。因此，有必要确认其结构已通过全合成估算的天然产物的结构。

另外，为了进行更详细的实验，必须提供一定量的结构已被确认的物质。因此，还研究了更简单和更高收率的合成方法。另外，有必要开发一种可工业化的合成方法以将其投放市场。