Een 'carbonylgroep' is een functionele groep die bestaat uit een koolstofatoom dat met een dubbele binding covalent gebonden is aan een zuurstofatoom. Indien de carbonylgroep is geplaatst tussen een waterstofatoom en een koolstofatoom, noemt men de combinatie een aldehyde.
De groep C=O komt onder andere voor in aldehyden, ketonen, carbonzuren.