А. М. Бутлеров является основателем теории химического строения органических веществ, представленным на съезде немецких естествоиспытателей в 1861 году. Теория утверждает, что свойства веществ зависят не только от их состава, но и от порядка соединения атомов в молекулах, а также предлагает структурные формулы для определения свойств веществ. Ее значение заключается в разрешении противоречий в знаниях о веществах и открытии новых направлений в химии.