50年代以前，化工原料及燃料主要靠煤炭。60年代以后，石油和天然气大量被开发。由于它们是液体和气体，热值高，便于运输，加上可用以制造醇、醛、酮、酸等化工产品，从而在许多发达国家，逐步取代了煤炭成为主要的化工原料和燃料。目前世界上有机化工产品的原料95％来自石油和天然气。可是，最近几年，原油价格猛涨，石蜡价格也随之上升，且有进一步提高的趋势，使许多国家不得不寻找其他能源。从地壳能源蕴藏的可采量来看，估计煤为石油与天然气总和的100倍左右。因此，煤炭化学研究又趋活跃，特别是美国、日本和西欧一些发达国家，一碳化学应运而生。
所谓一碳化学是指以分子中只含一个碳原子的化合物如一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇等)为原料，用化工的方法制造产品的化学体系的总称。广义的一碳化学，不仅包括上述四种化合物，还包括如甲醛、甲酸、氢氰酸、甲胺、二氟二氯甲烷等的制造及其衍生物的合成。但当今世界上，通常一碳化学的范畴，主要是指一氧化碳、二氧化碳、甲烷、甲醇四种物质所涉及的有关内容。另外，由于甲烷属于天然气化学；二氧化碳虽然是一种取之不尽，用之不竭的气体，但人们对它的研究还不够，化工上的应用并不多，同时甲烷、二氧化碳及甲醇都可由一氧化碳制造，故狭义的一碳化学就是指一氧化碳化学，或称合成气(CO十H2)化学。
近几年来，利用合成气能够生产的化工产品不下30～40种，我国正在开发的也有20～30种。关于利用合成气合成燃料的动向，主要是合成甲醇，再由甲醇生产汽油。同时甲醇也是一种廉价的化工原料。
例如聚甲醛目前已成为工程塑料家族中的一个重要成员。它是由一氧化碳与氢气首先合成甲醇，甲醇再经氧化得到甲醛。甲醛再经聚合即可得到聚甲醛。
对一碳化学的研究有催化法和放射线法。在一碳化学基础研究阶段，难以比较两者的优缺点。放射线的特点是可以在常温常压下进行，但需依赖于电子加速器的进步。目前研究一碳化学多用催化法，并且一些产品已投产。如从合成气制甲醇和多元醇。现在最大的合成甲醇厂是美国工程公司，日产可能达到5000吨。此外，美国联合碳化物公司，第一个研究从合成气制多元醇，受到世界各国的关注。它是采取Rn(CO)2作催化剂，醋酸铵作助催化剂，在240C和560个大气压制得乙二醇，其产率为73％。另外英国莫比耳公司利用新型沸石作催化剂，从甲醇制得苯、甲苯、二甲苯或汽油，这一成果受到整个化学工业界注目。
我国能源比较丰富，煤的探明储量6000亿吨，居世界第三位。因此，发展一碳化学有着优越的条件和光明的前途。
