脂肪族化合物
有机化学中，碳氢化合物被划分为两类：脂肪族化合物和芳香族化合物。芳香族化合物指含有苯环或其它芳香环的烴類，而脂肪族化合物则与其相对，是指結構上不含芳香环的烴類。脂肪族化合物中，碳原子以直链、支链或环状排列，分别称为直链脂肪烃、支链脂肪烃及脂环烃。脂肪族化合物可以是烷烃、烯烃或炔烃。除氢之外，其它的原子也可存在，比如氧、氮、硫和氯。
碳－碳键
碳－碳鍵是一連接兩個碳原子的共價鍵。其中最普通的形式是單鍵：即一個鍵是由兩個電子组成，其中兩個原子分别提供一個電子。碳－碳單鍵屬於σ键,组成单键的兩個碳原子自身的电子先形成混成軌域，然后两个混成軌域之间形成碳－碳单键，例如乙烷的两个碳原子就是形成sp混成軌域，但碳的單鍵也有形成其他混成軌域的例子（例如sp對sp）。其實單鍵二端的的碳原子不一定要形成相同的混成軌域。在烯烃中碳原子會形成雙鍵，在炔烃中碳原子會形成三键。雙鍵的组成是一个σ键（由两个形成sp混成軌域的电子）和一个π鍵（由两个未參與混成的p軌域电子所構成）。三鍵则是一個sp混成軌域和二個p軌域所構成，其中二個原子各提供一個p軌域。雙鍵及三鍵中使用的p軌域會形成π鍵。當碳-碳鍵數愈多，鍵能愈大，鍵長愈短。