有機鉛化合物（英語：Organolead compounds）是指分子中帶有碳-鉛鍵的化合物，研究這一類化合物的化學分支稱為「有機鉛化學」（Organolead chemistry）。第一個合成的有機鉛化合物是的六乙基二鉛（Pb2(C2H5)6）[1]，合成於1858年，其中鉛為四價，與三個碳原子成鍵。
碳族越下方的元素，C–X（X = C, Si, Ge, Sn, Pb）的鍵越弱，而鍵長越長，在四甲基鉛中的碳-鉛鍵鍵長為222pm，而其鍵離解能為49 kcal/mol（204 kJ/mol）。而四甲基錫中的碳-錫鍵鍵長為214pm，鍵離解能為71 kcal/mol（297 kJ/mol）。在有機化學中鉛主要是四價鉛 Pb(IV)的形式出現，這點相當特別，因為無機鉛化合物較常出現二價鉛 Pb(II)。其原因是因為無機鉛化合物中，鉛的電負性比像氮、氧及鹵素等低，鉛原子上的部份正電荷對6s原子軌態的電子吸引力較6p軌態要強，因此6s軌態的電子沒有活性，稱為惰性電子對效應[2] 。
有機鉛化合物可由格氏試劑與氯化鉛合成。例如甲基氯化鎂和氯化鉛反應會形成四甲基鉛，是類似水的透明液體，沸點110 °C，密度1.995 g/cm³。若將含二價鉛的化合物和環戊二烯化鈉反應，會產生鉛的茂金屬，二茂鉛。
有些芳香烴會和乙酸鉛進行親電芳香取代反應，形成含鉛的芳香化合物。例如苯甲醚和乙酸鉛在氯仿和二氯乙酸中反應會形成'p-methoxyphenyllead triacetate：[3]
在有機鉛化合物中，C-Pb鍵強度很弱，正因為此，C-Pb鍵很容易均裂而轉化為自由基。在提升汽油抗爆震性能方面，它的作用體現在它是一個自由基引發劑。
例如四乙基鉛一度廣泛使用作為汽油的抗震劑，在發動機氣缸內氣體壓縮而火花塞未點火的這段時間內，四乙基鉛所解離出的自由基能有效地捕獲爆震初期所產生的自由基從而達到抗爆震效果。
芳基和乙烯基的有機鉛化合物通常發生轉移金屬化反應，比如和硼酸和酸催化下雜環的開環反應。有機鉛化合物被發現在芳香烴的偶聯反應中有應用。有機鉛化合物被用於合成有位阻效應的芳烴，而且發現它比有機錫化合物催化是活性更高。
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