Połączenie wodoru i węgla tworzy grupę związków organicznych zwanych węglowodorami. W zależności od konkretnego wzoru cząsteczkowego, może występować wiele różnych rodzajów węglowodorów, takich jak propan i oktan. Najprostszym węglowodorem jest metan, który ma wzór chemiczny CH4.
Cztery klasy węglowodorów to alkany, alkeny, alkiny i związki aromatyczne. Alkany składają się z pojedynczych wiązań atomów wodoru i węgla. Te związki organiczne zwykle mają wzory cząsteczkowe podane przez CnH2n + 2, gdzie n jest podane jako liczba całkowita. Alkeny mają podwójne wiązanie węgiel-węgiel, podczas gdy alkiny wykazują wiązania potrójne. Węglowodory aromatyczne obejmują związki zawierające pierścień benzenowy.
W przyrodzie węglowodory występują w roślinach, kauczuku naturalnym i paliwach kopalnych. Kauczuk naturalny składa się z cząsteczek, które mają połączone jednostki połączone ze sobą tworząc polimer.