مواد آلی فلزی ( organometallics ) ترکیباتی هستند که حداقل یک پیوند کربن-فلزی در ساختار آنها وجود داشته باشد. این فلز شرکت کننده در مواد آلی فلزی ممکن است شبه فلز مانند Si یا فلز واسطه مانند Fe نیز باشد. علی رقم اینکه فسفر، گوگرد و سلنیوم نافلز مرزی هستن، اما ترکیبات آلی آنها نیز در دسته ترکیبات آلی فلزی قرار می گیرد. خواص مواد آلی فلزی بیشتر شبیه به مواد آلی است.
ترکیبات آلی فلزی کاربرد زیادی در فرایندهای پیچیده صنعتی و زیستی دارد، از جمله :
- مواد آلی فلزی برای تمیز کردن اجزای مکانیکی در تجهیزات و فرآیندهای صنعتی استفاده می شود؛
- ترکیبات آلی فلزی در اصلاح ساختار هیدروکربنها طی فرایند حذف وکس استفاده می شود؛
- مواد آلی فلزی در بسیاری از فرایندهای صنعتی براساس نوع واکنش شیمیایی که در آن شرکت می کنند، نقش کاتالیزور دارند؛
- مواد آلی فلزی به دلیل خواص مغناطیس و هادی بودن شان زمانی که در سیستم های دیسپرس و مواد هادی الکتریسیته قرار می گیرند نقش پایدارکننده دارند؛
- کاربرد دیگر ترکیبات آلی فلزی در سیستم های رهایش دارو است، همچنین کاربردهای دیگر پزشکی-دارویی مانند درمان هرمونی و سرطان دارد؛
- از آنجایی که ترکیبات آلی فلزی زیست تخریب پذیر و زیست سازگار هستند، کاربرد زیستی بسیاری دارند.
- مواد آلی فلزی در تولید برخی نانوذرات استفاده می شوند,
- همچنین از مواد آلی فلزی در پرینت الکترونیکی، ذخیره مغناطیسی و فناوریهای زیستی استفاده می شود؛
- یکی دیگر از کاربرهای قابل توجه مواد آلی فلزی ، استفاده آنها در علوم سبز (محیط زیست) است. مواد آلی فلزی گزینه بسیار خوبی برای پوشش دهی برخی پودرهای سرامیکی و تولید مواد «به خوبی متراکم و سبز» هستند.
در دهه های اخیر استفاده از مواد آلی فلزی به اصلاح ویسکوزیته و خواص سطح ترکیبات شیمیایی مختلف متمرکز شده است.