Καρβονύλιο είναι η ομάδα C=O σε ένα μόριο. Πρόκειται για ένα άτομο άνθρακα και ένα άτομο οξυγόνου με διπλό δεσμό μεταξύ τους. Ο άνθρακας έχει άλλους δύο δεσμούς, οι οποίοι μπορούν γενικά να είναι με οποιαδήποτε άλλη ομάδα. Για παράδειγμα, ένα καρβονύλιο είναι το κομμάτι C=O μιας κετόνης, μιας αλδεΰδης ή ενός εστέρα.
Επειδή το οξυγόνο είναι πιο ηλεκτραρνητικό από τον άνθρακα, τα ηλεκτρόνια στο δεσμό είναι περισσότερο προς αυτό. Αυτό σημαίνει ότι στο οξύ, ένα πρωτόνιο θα πάει στο άτομο του οξυγόνου. Τόσο ο άνθρακας όσο και το οξυγόνο στην ομάδα είναι 2υβριδισμένα sp.
Το καρβονύλιο είναι μια πολύ σημαντική λειτουργική ομάδα, επειδή οι χημικοί μπορούν να κάνουν πολλές αντιδράσεις με αυτό. Είναι εύκολο να γίνουν πυρηνόφιλες προσθήκες σε αυτό, οι οποίες μεγαλώνουν το μόριο. Είναι επίσης εύκολο να γίνουν αντιδράσεις οξειδοαναγωγής, για παράδειγμα να σχηματιστεί μια αλκοόλη. Η αλκοόλη λοιπόν είναι επίσης μια πολύ χρήσιμη ομάδα.
Τα καρβονύλια βρίσκονται σε πολλές φυσικές ουσίες, αλλά και σε φάρμακα και φαρμακευτικές ουσίες. Είναι εύκολο να ελέγξετε αν υπάρχει καρβονύλιο σε ένα μόριο. Δίνει ένα πολύ ισχυρό σήμα στην υπέρυθρη φασματοσκοπία. Στη φασματοσκοπία NMR του άνθρακα, το σήμα είναι συνήθως σε πολύ υψηλή συχνότητα, μακριά από πολλές άλλες κορυφές.

