Durch die Kombination von Wasserstoff und Kohlenstoff entsteht eine Gruppe organischer Verbindungen, die als Kohlenwasserstoffe bezeichnet werden. Abhängig von der spezifischen Molekülformel kann es viele verschiedene Arten von Kohlenwasserstoffen geben, z. B. die Kraftstoffe Propan und Oktan. Der einfachste Kohlenwasserstoff ist Methan mit der chemischen Formel CH4.
Die vier Kohlenwasserstoffklassen sind Alkane, Alkene, Alkine und Aromaten. Alkane bestehen aus einfach gebundenen Wasserstoff- und Kohlenstoffatomen. Diese organischen Verbindungen haben normalerweise die durch CnH2n+2 gegebenen Summenformeln, wobei n als ganze Zahl angegeben wird. Alkene haben eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, während Alkine Dreifachbindungen aufweisen. Aromatische Kohlenwasserstoffe umfassen Verbindungen, die einen Benzolring enthalten.
In der Natur kommen Kohlenwasserstoffe in Pflanzen, Naturkautschuk und in fossilen Brennstoffen vor. Naturkautschuk besteht aus Molekülen, deren verkettete Einheiten miteinander verbunden sind, um ein Polymer zu bilden.