karboksilne kiseline (lat. carbo: ugljen + oksi[gen] + grč. ὕλη: tvar), organski spojevi koji u svojoj molekuli sadrže jednu ili više karboksilnih skupina, –COOH. Lako odvojiv vodikov ion te skupine odgovoran je za njezinu kiselu reakciju, pa su ti spojevi slabe kiseline, mnogo slabije od anorganskih. U prirodi se pojavljuju u biljkama i životinjskim organizmima, i to u slobodnom stanju te u derivatima, kao esteri i soli.
Alifatske ravnolančaste monokarboksilne kiseline (s jednom karboksilnom skupinom) nazivaju se masnim kiselinama, a esteri viših masnih kiselina s glicerolom osnovni su sastojci masti i ulja. Od zasićenih masnih kiselina najjednostavnija je mravlja kiselina, HCOOH (esteri i soli su formijati), a zatim octena, CH3COOH (acetati), dok je od nezasićenih to akrilna, H2C=CHCOOH (akrilati) itd. Od aromatskih karboksilnih kiselina najjednostavnija je benzojeva, C6H5COOH, od dikarboksilnih kiselina oksalna, HOOC–COOH, od trikarboksilnih je među najpoznatijim limunska, a od heterocikličkih nikotinska kiselina. Masne kiseline koje imaju do osam ugljikovih atoma tekućine su, a ostale su krutine. Karboksilne kiseline mogu se dobiti na više načina, npr. oksidacijom alkohola i aldehida, razgradnjom estera i dr. Karboksilne kiseline i njihovi derivati važni su intermedijeri u organskoj sintezi i u dobivanju različitih kemijskih proizvoda, među ostalim i u proizvodnji polimernih materijala.
