يُستخرج الغاز الطبيعي والبنزين والبلاستيك والإسفلت من الهيدروكربونات، وهي مركبات عضوية تتكون فقط من الكربون والهيدروجين. تُشكل هذه المركبات العمود الفقري لصناعة البتروكيماويات، كما أنها أبسط المركبات العضوية، مما يجعلها مثالية لتدريس مبادئ الكيمياء العضوية.

تُصنَّف الهيدروكربونات حسب نوع الروابط بين ذرات الكربون. تحتوي الألكانات على روابط أحادية فقط، وهي مشبعة، أي أنها تحتوي على أكبر عدد ممكن من ذرات الهيدروجين. أما الألكينات، فتحتوي على رابطة ثنائية واحدة على الأقل. بينما تحتوي الألكاينات على رابطة ثلاثية واحدة على الأقل. أما الهيدروكربونات العطرية، مثل البنزين، فتحتوي على إلكترونات غير متمركزة في الحلقة. ولكل فئة منها تفاعلية وخصائص مختلفة.

توجد الهيدروكربونات في الوقود الأحفوري، الذي تشكل من مواد عضوية قديمة على مدى ملايين السنين. كما توجد أيضًا في الكائنات الحية. تُعدّ الشموع النباتية، والفيرومونات الحشرية، والمطاط الطبيعي من الهيدروكربونات أو مشتقاتها. مصطلح الهيدروكربون واسع النطاق، ويشمل الغازات الصغيرة مثل الميثان والبوليمرات الكبيرة مثل البولي إيثيلين.

يؤدي احتراق الهيدروكربونات إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون والماء، ولذلك تُعدّ وقودًا. وهذا أيضًا سبب مساهمتها في تغير المناخ. فالكربون الذي دُفن تحت الأرض لملايين السنين ينطلق إلى الغلاف الجوي في غضون بضعة قرون. العملية الكيميائية بسيطة، لكن عواقبها وخيمة.