En karboxylgrupp är en del av en kemisk molekyl som består av en kolatom, två syreatomer och en väteatom. Formelmässigt brukar en karboxylgrupp skrivas -COOH. Strukturformeln för gruppen är:
Där R är en godtycklig kolkedja. Karboxylsyrorna är alla de ämnen som innehåller minst en karboxylgrupp per molekyl.