分子中碳上的氢全部被氟取代的化合物称全氟有机化合物（全氟碳），部分氢被氟取代的化合物称单氟或多氟有机化合物。由于氟是电负性最大的元素，有机氟化合物往往具有一些独特的性能，如许多全氟或多氟有机化合物具有优良的化学稳定性、表面活性和耐温性能，一些单氟或多氟有机化合物具有优良的生物活性。

有机氟化合物的研究始于19世纪末。1863年首次合成了有机氟化合物苯甲酰氟。1886年氟气的成功制备是有机氟化合物合成技术的重要突破。19世纪90年代发展了重要的氟-卤素交换反应。20世纪30年代二氟二氯甲烷（氟利昂-12）及其他氟氯烷烃的规模制备并作为优良的制冷剂应用于冷冻工业，标志着有机氟化合物工业应用的开始。20世纪40年代出现了以聚四氟乙烯为代表的各种含氟高分子材料，具有优异的耐化学腐蚀、耐高温、电性能和表面性能，为重要的高分子材料。20世纪50年代，含氟甾体激素等含氟化合物的合成及其生理活性的发现，开启了有机氟化合物在医药、农药等多个领域的应用。20世纪60年代以来，随着含氟表面活性剂、含氟聚合物材料、含氟医药、含氟农药、含氟清洗剂、含氟染料、含氟液晶等一系列含氟精细化学品的大量开发和应用，有机氟化合物进入了蓬勃发展的时代。

由于历史原因，有机氟化合物有多种命名法，包括IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）命名法、美国《化学文摘》命名法、“全氟”命名法、“F”系统法以及针对某些类别化合物的专用命名。一般对于单氟或少量氟原子取代的有机氟化合物常用IUPAC命名法，将氟原子作为取代基；对于全氟或多氟有机化合物则可能有几种命名，通常使用较为简单直接的命名法，常用的命名法见下表。

多（全）氟有机化合物的常用命名法

化合物	IUPAC命名法	“全氟”命名法	“F”系统法
CH2FCF3	1,1,1,2-四氟乙烷	-	-
CF3CF2COOH	五氟丙酸	全氟丙酸	F-丙酸
CF3CF2OCF2CF3	五氟乙氧基五氟乙烷	全氟乙醚	F-乙醚
	(三氟甲基)十一氟 环己烷	全氟甲基环己烷	F-甲基环己烷
	1,2,4,5-四氟苯	-	-

氟利昂的命名是在“氟利昂”（或简写为F）之后加一数字，以表示化合物的组成。规定如下：右起第一位（个位）数为氟原子的数目，第二位（十位）数减一为氢原子的数目，第三位（百位）数加一为碳原子的数目，若化合物只含一个碳原子，则只有两位数字。分子中其余的原子应均为氯，若化合物分子中含溴，则在上述数字之后加上字母“B”和一个数字，表示溴原子的数目；若为环状化合物，则于数字之前加字母“C”。例如，氟利昂-11为CFCl₃，氟利昂-22为CHF₂Cl，三氟溴甲烷为氟利昂-13B1，全氟环丁烷为氟利昂C-318等。由于“氟利昂”为美国杜邦公司的商品名，在学术文献中曾倡议改用“氟碳”字首的表示法，如三氟三氯乙烷称为氟碳-113。

主要有氟-卤素交换、全氟化、选择性氟化、氟烷基化以及含氟中间体的官能团转化等合成方法。

早期合成有机氟化合物特别是氟利昂系列化合物的重要方法。用碱金属氟化物或锑、汞、银的氟化物等作为氟化试剂，可以将分子中的卤原子（主要是氯和溴）转化为氟原子，反应一般在无水极性介质中进行。也可用五氯化锑等作催化剂，用无水氟化氢作为氟化试剂进行氟化。

直接或间接利用氟元素与有机化合物反应，将分子中的碳氢键全部转化为碳氟键，包括氟气直接氟化、高价金属氟化物氟化和电解氟化。

氟气（F₂）可将有机化合物中的多重键用氟饱和，并将碳氢键全部转化为碳氟键。由于反应大量放热，常伴随各种断键和一些偶联、聚合反应，产物一般较复杂。在氟化过程中将氟气用惰性气体稀释并控制反应在低温条件下进行，可以提高反应的选择性。

高价金属氟化物氟化法是间接利用氟元素进行的氟化反应。例如，三氟化钴性质较氟气温和，可用于一些全氟有机化合物的合成，选择性比直接使用氟气好：

反应副产物二氟化钴再与氟气反应，又得到三氟化钴，可实现循环利用：

应用此法可由萘和四氢萘的混合物制取全氟萘烷。其他类似的氟化剂有二氟化银、三氟化锰等，氟化氙和氟与石墨的嵌入物也是比氟气缓和的氟化剂。

电解氟化是将有机化合物溶于无水氟化氢中，在稍低于电解制氟的电压下进行氟化反应的一种方法。反应过程中在阴极产生氢，化合物中的碳氢键在阳极转化为碳氟键，多重键会被氟饱和，有时会发生一些降解反应。

利用有机化合物分子中的活性氢或者其他易转化基团，通过与特定氟化试剂的反应可在分子的相关部位选择性引入氟原子，主要用于合成单氟或少量氟原子取代的有机氟化合物。根据反应性质和试剂的不同，又可分为亲核氟化、亲电氟化、自由基氟化、氟化加成等多种类型。

四氟化硫可以将羟基、羰基和羧基分别转化为单氟、二氟亚甲基和三氟甲基，必要时可添加氟化氢、三氟化硼等催化剂促进反应。因四氟化硫为腐蚀性气体，现在更多使用它的液体衍生物二乙胺基三氟化硫〔DAST：(C₂H₅)₂NSF₃〕，使用更加方便。过氯酰氟则可将有机化合物中的活性氢转化为氟，例如：

最近又发展出一些更加安全有效的氟氮化合物，可作为亲电性氟化试剂，选择性地将有机分子中的活性氢转化为氟，部分试剂已经商业化，如选择性氟试剂（Selectfluor）、N-氟代双苯磺酰胺（NFSI）等。

利用有机化合物分子中的活性基团与氟烷基化试剂反应，在分子的特定部位引入全氟或多氟烷基。又分为自由基氟烷基化、亲核氟烷基化、亲电氟烷基化等多种反应类型，是合成有机氟化合物的重要方法。例如：

以含氟中间体为原料，通过分子中官能团的化学转化合成结构更加复杂的有机氟化合物，又称含氟砌块合成法。反应过程中一般不涉及碳氟键的形成和断裂，选择性好，是一种发展迅速、应用广泛的合成方法。

按分子结构特征，有机氟化合物主要分为以下几种类型。

以氟利昂为代表。氟利昂主要是氟化的甲烷和乙烷，也可以含氯或溴，多为气体或低沸点液体，不燃，化学稳定，而且耐热、低毒，主要用作制冷剂、喷雾剂、发泡剂等，最常用的是氟利昂-11和氟利昂-12。由于氟利昂分子中的氯原子对大气臭氧层有破坏作用，所以国际上正在逐步禁止氟利昂的使用，同时开发分子中不含氯的小分子含氟烷烃代替氟利昂使用，称为氟利昂代用品，如HFC-134a(CF₃CH₂F)。氟利昂还是重要的含氟化工原料或溶剂，如二氟氯甲烷用于合成四氟乙烯；1,1,2-三氟三氯乙烷用于合成三氟氯乙烯，也是优良的溶剂。

含氟碘代烷是重要的合成中间体。一些小分子含氟烷烃和含氟醚具有麻醉作用，并有不燃、低毒等优点，可用作吸入麻醉剂，如1,1,1-三氟-2-氯-2-溴乙烷（俗称氟烷）已广泛应用于临床。

以四氟乙烯、偏氟乙烯和三氟氯乙烯等为代表。四氟乙烯是最重要的含氟单体，可以通过自由基引发剂引发聚合制备聚四氟乙烯，或与其他单体共聚合成各种含氟高分子化合物。

偏氟乙烯为无色低毒气体，工业上由偏二氟乙烷氯化裂解制得：

偏氟乙烯主要用于自由基引发共聚制备含氟弹性体。在空气中浓度达到5.8%～20.3%时，遇火会发生爆炸。

三氟氯乙烯主要作为单体，用于合成均聚物或共聚物（见聚三氟氯乙烯）。

芳烃分子中的氢可通过间接或直接的方法部分或全部被氟取代，得到各种含氟芳烃。多氟苯或全氟苯易与亲核试剂发生取代反应，但较难发生亲电取代反应。含氟芳烃主要用作合成含氟医药和含氟农药的中间体。

含氟羧酸可以进行一般羧酸的各种转化，如还原为醛、伯醇，转化成酰卤、酸酐、酯、盐、酰胺等。全氟羧酸为强有机酸，长链的全氟羧酸及其盐类为优良的表面活性剂。

以聚四氟乙烯为代表，具有耐化学腐蚀、抗老化、优良的介电性能、独特的低表面能、可宽温域使用等特性，广泛应用于原子能、航空航天、电子工业、机械制造、化学工业等领域，是用量最大的有机氟化合物（见含氟高分子）。

有机氟化合物的用途非常广泛。例如，氟利昂及其代用品是优良的制冷剂、发泡剂和灭火剂；许多含氟有机化合物具有优异的生理活性，广泛应用于医药和农药领域；全氟萘烷和全氟三丙胺与水的混合乳剂可用作血液代用品；全氟磺酸膜是氯碱工业和新一代清洁能源燃料电池的关键材料；聚四氟乙烯可制作人造关节部件，长期植入人体中；全氟烷烃作为芯片清洗剂和超级计算机冷却液、气态小分子有机氟化合物作为蚀刻剂在电子工业中发挥着重要作用；含氟液晶是液晶显示器的关键材料；许多含氟聚合物材料广泛应用于航天航空和国防工业。此外，有机氟化合物在一些新兴领域中的应用，如作为造影剂、医疗诊断试剂、有机电子器件材料等正引起人们的高度重视，具有广阔的应用前景。