天然氣、汽油、塑膠和瀝青都源自碳氫化合物。它們是僅由碳和氫組成的有機化合物，也是石油化學工業的支柱。同時，它們也是最簡單的有機化合物，因此非常適合用來教導有機化學原理。

烴類化合物根據碳原子間的化學鍵類型進行分類。烷烴只含有單鍵，是飽和烴，這意味著它們含有盡可能多的氫原子。烯烴至少含有一個雙鍵。炔烴至少含有一個三鍵。芳香烴，例如苯，其環狀結構中含有離域電子。每類烴的反應活性和性質各不相同。

碳氫化合物存在於化石燃料中，化石燃料是由遠古有機物經過數百萬年形成的。它們也存在於生物體中。植物蠟、昆蟲費洛蒙和天然橡膠都是碳氫化合物或其衍生物。碳氫化合物一詞意義廣泛，既包括甲烷等小分子氣體，也包括聚乙烯等大分子聚合物。

燃燒碳氫化合物會釋放二氧化碳和水。這就是它們成為燃料的原因。也正因如此，它們才會加劇氣候變遷。埋藏在地下數百萬年的碳，會在短短幾個世紀內釋放到大氣中。化學反應很簡單，但後果卻很複雜。