Devido à eletrofilicidade do carbono da carbonila, os derivados dos compostos carbonilados (cetona e aldeídos) são frequentemente obtidos por reações nucleofílicas com reagentes do tipo G-NH2. Para os aldeídos de baixo peso molecular e solúveis em água, muitas vezes é mais vantajoso o preparo de semicarbazonas. Todas as semicarbazonas são sólidas e geralmente podem ser obtidas quase puras sem recristalização. Aldeídos de peso molecular relativamente baixos também podem ser derivatizadas para 2,4-dinitrofenilhidrazonas ou 4-nitrofenilhidrazonas. Para aldeídos de alto peso molecular, fenilidrazonas são adequadas para fins de caracterização por derivatização. A reação com dimedona pode muitas vez produzir derivados químicos estáveis e caracterizáveis. Os ácidos carboxílicos, quando sólidos, podem ser obtidos pela oxidação dos aldeídos e fornecer derivados úteis para esta classe funcional.