الكربون العضوي الكلي هو كمية الكربون الموجودة في مركب عضوي وتستخدم غالبًا كمؤشر غير محدد لجودة الماء أو نظافة معدات الصناعات الدوائية. يمكن أن يشير الكربون العضوي الكلي أيضًا إلى كمية الكربون العضوي في التربة، أو في تكوين جيولوجي، وخاصة في صخر المصدر لحقول النفط الطبيعية؛ الحد الأدنى التقريبي هو 2%. محتوى الكربون العضوي الكلي للرواسب السطحية البحرية يقدر بنسبة 0.5% في عمق المحيط و2% على امتداد الحدود الشرقية.
يقيس التحليل المعتاد للكربون الكلي كلًا من الكربون العضوي الكلي الموجود والكربون غير العضوي الكلي المكمل، ويمثل الأخير كمية الكربون غير العضوي، كالكربون في المعادن الكربونية. للحصول على الكربون العضوي الكلي يمكن طرح الكربون غير العضوي الكلي من الكربون الكلي. من الأشكال الأخرى الشائعة لتحليل الكربون العضوي الكلي إزالة حصة الكربون غير العضوي الكلي أولًا ثم قياس الكربون المتبقي. تستخدم هذه الطريقة تنقية عينة معرضة للحمض بهواء خالٍ من الكربون أو نتروجين قبل القياس، لذا تسمى بمصطلح أكثر دقة: الكربون العضوي غير الممكن تنقيته.