O hidrocarbură este o moleculă care este compusă doar din hidrogen și atomi de carbon. Aceste molecule sunt în mod tradițional un obiectiv major de studiu în chimia organică, ramura a chimiei care se concentrează pe compușii chimici care implică carbon. Ele pot fi descrise ca fiind pure sau impure. O hidrocarbură pură este cu adevărat compusă doar din atomi de carbon și hidrogen, în timp ce una impură conține atomi de carbon și hidrogen legați de alți atomi, cum ar fi azotul sau sulful.
Există multe forme diferite de hidrocarburi, bazate pe numărul și aranjamentul atomilor. Unele molecule sunt pur și simplu lanțuri lungi de carbon și hidrogen care pot conține sute de atomi, în timp ce altele sunt aranjate în inele elaborate și alte forme. Chiar și legăturile dintre atomii individuali din moleculele organice pot fi diferite unele de altele și mulți dintre atomi sunt uniți prin legături multiple. Unele molecule organice, cum ar fi acizii grași, sunt clasificate ca saturate sau nesaturate, pe baza numărului de legături dintre atomi.
Deși există multe utilizări diferite pentru astfel de molecule, combustibilii sunt de departe cei mai răspândiți. Legăturile din multe hidrocarburi conțin o cantitate semnificativă de energie care poate fi eliberată atunci când sunt arse. Combustibilii fosili sunt alcătuiți din materie organică degradată, care este compusă în mare parte din molecule formate din hidrogen și carbon. Din păcate, combustibilii fosili, cum ar fi cărbunele, sunt considerați resurse neregenerabile, deoarece materia organică poate dura milioane de ani să se descompună. Arderea unor astfel de combustibili eliberează, de asemenea, gaze în atmosferă care pot fi dăunătoare pentru mediu și pentru oameni.
Combustibilii fosili de hidrocarburi vin în două forme principale: combustibili lichizi, cunoscuți sub numele de petrol sau ulei mineral, și combustibili fosili gazoși, cunoscuți sub numele de gaze naturale. Cărbunele este un combustibil fosil solid. Toate sunt foarte importante datorită conținutului lor ridicat de energie, dar niciuna nu este regenerabilă, deoarece toate sunt formate prin descompunere. Ca atare, oamenii de știință caută mereu alternative la energia combustibililor fosili, cum ar fi energia eoliană sau solară.
Numărul de atomi și legături incluși într-o anumită hidrocarbură este de obicei strâns legat de utilizarea acesteia. Cele cu puțini atomi și legături sunt rareori utilizate pentru mai mult decât simple combustibili pentru încălzire sau gătit, în timp ce moleculele mai mari sunt folosite pentru combustibili diesel și chiar pentru combustibili cu reacție. Unele dintre aceste molecule pot fi folosite și ca lubrifianți, deși au multe caracteristici comune cu combustibilii.