天然ガス、ガソリン、プラスチック、アスファルトはすべて炭化水素から作られます。これらは炭素と水素のみからなる有機化合物です。石油化学産業の基盤を形成するものであり、最も単純な有機化合物でもあるため、有機化学の原理を教えるのに最適です。

炭化水素は、炭素原子間の結合の種類によって分類されます。アルカンは単結合のみを持ち、飽和炭化水素です。つまり、可能な限り多くの水素原子を結合しています。アルケンは少なくとも1つの二重結合を持ち、アルキンは少なくとも1つの三重結合を持ちます。ベンゼンなどの芳香族炭化水素は、環状構造内に非局在化電子を持っています。それぞれの分類によって、反応性や性質が異なります。

炭化水素は、数百万年かけて古代の有機物から形成された化石燃料に含まれています。また、生物にも存在します。植物ワックス、昆虫フェロモン、天然ゴムは、炭化水素または炭化水素誘導体です。炭化水素という用語は広義で、メタンのような小さな気体からポリエチレンのような大きなポリマーまでを包含します。

炭化水素を燃焼させると、二酸化炭素と水が放出されます。これが炭化水素が燃料として使われる理由であり、同時に気候変動の一因となる理由でもあります。何百万年も地中に埋もれていた炭素が、わずか数世紀のうちに大気中に放出されるのです。化学反応自体は単純ですが、その結果はそう単純ではありません。