Карбоксилните киселини са клас органични съединения, съдържащи карбоксилна група (-COOH), която се състои от въглероден атом, свързан с кислороден атом и хидроксилна група (-OH). В молекула на карбоксилна киселина въглеродният атом е свързан с кислородния атом чрез двойна връзка, за да образува карбонилна група (C=O), докато въглеродният атом на карбонилната група е свързан с кислородния атом на хидроксилна група чрез единична връзка. Общата формула на карбоксилната киселина е R-COOH, където R означава въглеродна верига или въглеродна пръстенна структура, която може да бъде различни органични групи като алкил, алкен, арил и др.
Свойствата на карбоксилните киселини включват:
1. Карбоксилните киселини могат да йонизират водородни йони (H+) във вода и следователно са киселинни.
2. Карбоксилният водороден атом в молекулата на карбоксилната киселина е склонен към реакции на заместване, като естерификация, амидиране и т.н., поради силната си киселинност.
3. Карбонилният въглероден атом в молекулата на карбоксилната киселина може да претърпи реакции на присъединяване, като например присъединяване с водород за образуване на алкохол.
4. Карбоксилните киселини могат да загубят своите карбоксилни групи чрез декарбоксилиране, за да образуват съответните въглеводороди или олефини.
Карбоксилните киселини са широко разпространени в природата, като лимонена киселина, оцетна киселина (оцетна киселина), ябълчена киселина и др., и също са междинни продукти на метаболитните пътища в много организми. В промишлените и фармацевтичните области карбоксилните киселини и техните производни имат широк спектър от приложения, като пластмаси, каучук, фармацевтични продукти, хранителни добавки и др.