Karboxylové kyseliny patří mezi kyslíkaté deriváty uhlovodíků. Jejich molekuly obsahují karboxylovou skupinu \mathrm{–COOH}. Z této funkční skupiny se snadno uvolňuje kation vodíku (\mathrm{H^+}), což podmiňuje kyselý charakter těchto látek. Karboxylové kyseliny se běžně nacházejí v živých organizmech. Karboxylové kyseliny s krátkým uhlíkovým řetězcem mají obvykle štiplavý zápach.

Mezi příklady karboxylových kyselin patří:

• kyselina methanová (mravenčí)
  • Využívána mravenci k obraně, v žahavých chlupech kopřiv je jen v malém množství.
  • Má uplatnění při hubení kleštíka včelího ve včelstvech, konzervuje rostlinnou hmotu při silážování.
• kyselina ethanová (octová)
  • Ocet je zpravidla 5–8% roztok. Pro potravinářské účely se vyrábí octovým kvašením ethanolu (ocet kvasný lihový, obvykle bývá uměle obarven), případně ovocných šťáv (např. jablečný ocet) či vína (balzamikový, vinný ocet).
• kyselina butanová (máselná)
  • Uvolňuje se při rozkladu tuků (např. metabolizaci tuků bakteriemi). Způsobuje např. aroma sýrů (parmezán, olomoucké tvarůžky, romadur aj.), ale také zvratků či potu.
• kyselina benzoová
  • Používá se jako konzervant.
• kyselina citronová
  • Používá se jako konzervant či k okyselení potravin/nápojů.
  • Je meziproduktem metabolizmu v rámci buněčného dýchání (Krebsův cyklus = citrátový cyklus).

Mastné kyseliny tvoří součásti molekul tuků. Vyšší mastné kyseliny (např. kyselina palmitová, stearová, olejová) mají delší uhlíkové řetězce.