Thuốc thử hữu cơ (tương tự kim loại) là thuốc thử hóa học hữu cơ quan trọng, có nhiều ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ. Thuốc thử cơ kim thường là các hợp chất được hình thành bởi một hoặc nhiều nguyên tử kim loại liên kết với nhau bằng một hoặc nhiều nhóm hữu cơ. Chúng có thể được sử dụng làm chất xúc tác để hình thành liên kết cacbon-cacbon và các phản ứng chuyển đổi hữu cơ khác.
Nguồn gốc của thuốc thử cơ kim có thể bắt nguồn từ nửa đầu thế kỷ 19, khi dược sĩ người Đan Mạch Zeise lần đầu tiên tổng hợp hợp chất cơ kim đầu tiên bằng phản ứng giữa etanol và cloroplatinat vào năm 1827. Hợp chất này được gọi là muối Zeise, là một nhóm hữu cơ liên kết với kim loại bằng liên kết cộng hóa trị. Khám phá của Zeise đã đặt nền móng cho sự phát triển sau này của hóa học cơ kim.
Từ cuối thế kỷ 19 đến đầu thế kỷ 20, sự phát triển của thuốc thử hữu cơ (giống như kim loại) và sự tiến bộ của tổng hợp hữu cơ, lý thuyết cấu trúc, chiến lược tổng hợp và các lĩnh vực khác đã thúc đẩy lẫn nhau. Năm 1890, Mond đã phát hiện ra phương pháp tổng hợp niken cacbonyl và vào năm 1900, Grignard đã phát hiện ra thuốc thử Grignard, một loại thuốc thử hữu cơ kim loại rất quan trọng. Việc tổng hợp thành công thuốc thử Grignard đã mở ra một chương mới trong hóa học hữu cơ kim loại và những thuốc thử như vậy đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp hữu cơ sau đó. Năm 1912, Grinya, người phát minh ra thuốc thử Grignard, đã được trao giải Nobel Hóa học cùng với nhà hóa học người Pháp Paul Sabatier.
Vào những năm 60 của thế kỷ 20, chất xúc tác Natta, còn được gọi là chất xúc tác Ziegler-Natta, được phát triển bởi nhà hóa học người Ý Giulio Natta và nhà hóa học người Đức Karl Ziegler. Đây là loại chất xúc tác dựa trên kim loại chuyển tiếp-, chủ yếu là phức hợp titan và nhôm, có thể thúc đẩy quá trình trùng hợp các -olefin trong điều kiện tương đối ôn hòa để tạo ra các polyme có trọng lượng-phân tử-cao và đã đóng góp quan trọng cho sự phát triển của ngành công nghiệp polyme mà cả hai đã được trao giải Nobel Hóa học năm 1963.
Trong thế kỷ 21, hóa học cơ kim vẫn duy trì xu hướng phát triển tích cực. Năm 2000, Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid và Hideki Shirakawa đã được trao giải Nobel Hóa học vì những đóng góp của họ trong lĩnh vực polyme dẫn điện, đặc biệt là quá trình tổng hợp xúc tác Ziegler-Natta của polyacetylene.