同系物是指結構相似、分子組成相差若幹個「CH2」原子團的有機化合物，一般出現在有機化學中。同系物的例子包括：
烷烴系列。甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，這些化合物每增加一個碳原子，就增加兩個氫原子，保持了結構的相似性。
醇系列。甲醇、乙醇、丙醇等，這些化合物隨著碳原子數量的增加，增加了相應的羥基（-OH），保持了官能團種類和數量的相同。
烯烴系列。例如乙烯、丙烯、丁烯等，這些化合物每增加一個碳原子，就增加一個雙鍵，保持了結構的相似性。
同系物的物理性質會隨著碳原子數的增加而發生變化，但它們的化學性質相似。重要的是，同系物之間必須相差1個或n個亞甲基團，且通常是同一類物質（例如都含有羥基或羧基，但羥基例外，酚和醇不能成為同系物，如苯酚和苯甲醇）。