烷烃是饱和烃，通式为C_nH_{2n+2}（对于非环状烷烃）。每个碳原子都是sp3杂化，形成四个指向四面体角的西格玛键。碳-碳和碳-氢键是非极性的，使得烷烃在正常条件下具有疏水性和化学惰性。烷烃形成有机分子的结构主链，并用作重要的燃料、润滑剂和溶剂。

IUPAC 烷烃命名法将最长的连续碳链确定为母体名称（甲烷 C1、乙烷 C2、丙烷 C3、丁烷 C4、戊烷 C5、己烷 C6 等）。从母链分支的取代基被命名为烷基（甲基、乙基、丙基）并且前面有它们的位置号。当存在多个取代基时，它们按字母顺序列出，数字前缀（二、三、四）表示多重性。遵循第一点差异规则，将最低位置组分配给取代基，无论其身份如何。

烷烃的物理性质遵循可预测的趋势。由于伦敦分散力较强，因此沸点随着分子质量的增加而增加；每增加一个 CH2 基团，沸点就会升高约 20–30 °C。支化通过减少可用于分子间接触的分子表面积来降低沸点。烷烃基本上不溶于水（极性溶剂），但易溶于非极性有机溶剂。它们的密度随着链长的增加而增加，但永远不会超过约 0.8 g·mL⁻1，导致它们漂浮在水面上——这是漏油行为的一个重要特性。

丁烷的构象分析说明了碳-碳键旋转的能量偏好。 反构象（二面角180°）最稳定，甲基最大限度地分离。由于空间排斥，稀疏构象（60°）的稳定性降低了约 3.8 kJ·mol-1。 重叠构象（0°和120°）是最不稳定的，其能垒比反构象高出大约15–20 kJ·mol⁻1。这些构象偏好影响较大分子的三维结构，对于理解立体化学和反应结果至关重要。

环烷烃具有通式C_nH_{2n}（由于闭环，比开链烷烃少两个氢原子）。 拜耳应变理论提出，与理想四面角 (109.5°) 的偏差会产生角应变，而较大的环将无应变。然而，我们现在认识到三种类型的环应变：角应变（偏离理想键角）、扭转应变（遮蔽相互作用）和跨环应变（环上的空间拥挤）。环丙烷（60°键角）具有严重的角应变（~115 kJ·mol-1），使其具有高反应性。环丁烷和环戊烷的应变逐渐减小。

环己烷采用椅子构象，消除了角度和扭转应变，所有 C-C-C 键角均为 109.5°，所有键交错。椅式构象有两种类型的氢位置：轴向（平行于环轴，上下交替）和赤道（从环向外辐射）。取代基更喜欢赤道位置以避免 1,3-二轴相互作用。 环翻转通过中间的船构象相互转换轴向位置和赤道位置。这种构象偏好对于理解取代环己烷的反应性和稳定性至关重要，这是有机化学中一个非常重要的话题。