Teoria witalistyczna mówi o tym, iż związki organiczne mogą jedynie powstać z udziałem „siły witalnej” danego żywego organizmu. Hipoteza ta pochodzi z XIX wieku, wynikała ona z obserwacji świata przyrody – ówcześni uczeni zauważyli, iż wszystkie znane im wtedy związki organiczne pochodzą od zwierząt, roślin, czy grzybów – nie są one produkowane na drodze syntezy chemicznej w laboratoriach.
Hipoteza witalistyczna była ówczesną odpowiedzią na pytanie, skąd pochodzą związki organiczne takie jak sacharoza, etanol, alkaloidy, cholesterol czy mocznik.