Liebig et Wöhler ont observé en 1832, lors d’une étude sur la résine de benjoin (acide benzoïque), que les composés huile d’amande (benzaldéhyde), « Benzoestoff » (alcool benzylique), chlorure de benzoyle et benzamide partagent tous un fragment C7H5O commun et que ces composés pouvaient tous être synthétisés à partir d’huile d’amande par de simples substitutions. Le fragment C7H5O a été considéré comme un « radical de l’acide benzoïque » et appelé benzoyle. Les radicaux organiques étaient ainsi placés sur le même plan que les éléments inorganiques. Tout comme les éléments inorganiques (radicaux simples), les radicaux organiques (radicaux composés) étaient indivisibles. La théorie a été développée grâce aux améliorations de l’analyse élémentaire par von Liebig. Laurent a contribué à la théorie en rapportant l’isolement du benzoyle lui-même en 1835, mais le produit chimique isolé est aujourd’hui reconnu comme son dimère, le dibenzoyle. Raffaele Piria a signalé que le radical salicyl était la base de l’acide salicylique. Liebig a publié une définition d’un radical en 1838
Berzelius et Robert Bunsen ont étudié le radical cacodyle (réaction du chlorure de cacodyle avec le zinc) vers 1841, aujourd’hui également reconnu comme une espèce dimère (CH3)2As-As(CH3)2. Edward Frankland et Hermann Kolbe ont contribué à la théorie des radicaux en étudiant les radicaux éthyle et méthyle. Frankland a signalé pour la première fois le diéthylzinc en 1848. En 1849, Frankland et Kolbe ont étudié ensemble la réaction du cyanure d’éthyle et du zinc et ont isolé non pas le radical éthyle, mais le radical méthyle (CH3) qui était en fait de l’éthane. Kolbe a également étudié l’électrolyse des sels de potassium de certains acides gras. L’acide acétique était considéré comme la combinaison du radical méthyle et de l’acide oxalique et l’électrolyse du sel donnait comme gaz à nouveau de l’éthane identifié à tort comme le radical méthyle libéré. Au cours de ce travail, le butane formé par la réaction de l’iodure d’éthyle et du zinc a été identifié par erreur comme le radical éthyle.