O serie omoloagă se referă la molecule organice sau compuși care au o formulă moleculară similară, ceea ce face ca compușii să aibă proprietăți chimice similare. Pe măsură ce dimensiunea moleculară a compusului crește în cadrul seriei omoloage, proprietățile fizice prezintă, de asemenea, o schimbare treptată. Principala diferență între compușii din astfel de serii este adăugarea unui grup suplimentar de carbon și dihidrogen, CH2.
Multe tipuri diferite de compuși au serii omoloage. Cele mai comune serii includ alcani, eteri și alcooli; alte serii omoloage includ alchene sau olefine și alchine și acizi carboxilici. Alcanii sunt compuși care conțin doar carbon și hidrogen legați prin legături simple. Eterii sunt compuși care au o grupare funcțională eterică, constând dintr-un oxigen legat fie la doi alcani, fie la doi compuși arii, reprezentați ca RO-R’. R şi R’ se referă la diferiţi compuşi alcani sau arii.
Alcoolii conțin o grupare funcțională alcătuită dintr-un oxigen legat de un hidrogen (-OH), iar alchenele au o grupare funcțională a unui carbon dublu legat de un alt carbon (C=C). Alchinele sunt similare cu alchenele, deși grupul funcțional constă dintr-o moleculă de carbon cu o legătură triplă la o altă moleculă de carbon. Acizii carboxilici sunt acizi care conțin cel puțin o grupare carboxil (-COOH).
Compușii din serie vor varia în funcție de o unitate CH2 și de o anumită masă moleculară. Seria alcanilor începe cu metanul, cu o formulă moleculară de CH4 și masă de 16.04. Următorul compus este etanul, cu formula C2H6 și masa de 30.07. Acesta este urmat de butan, formula C4H10 și masă 58.12 și pentan, formula C5H12 și masă 72.15. După cum se poate observa, etanul conține un carbon mai mult și doi hidrogen mai mult decât metanul și are o masă cu 14 mai mult decât metanul. Același lucru se întâmplă și între etan și butan și butan și pentan.
Proprietățile fizice ale acestor compuși se schimbă treptat pe măsură ce moleculele devin mai mari. De obicei, pe măsură ce lungimea lanțului de carbon crește, capacitatea compusului de a se dizolva în apă scade, deși aceasta depinde și de natura chimică a grupului funcțional, deoarece unele grupe funcționale sunt mai solubile în apă decât altele. Pe măsură ce lanțurile de carbon din seria omoloagă devin mai lungi, punctul de fierbere al compusului se modifică. Deși crește în multe cazuri, dacă lanțul de carbon începe să se formeze ramuri, punctul de fierbere va începe să scadă. Aceasta este doar una dintre excepțiile găsite în cadrul modificărilor fizice.