Węglowodory można podzielić na cztery kategorie: nasycone, nienasycone, cykloakany i węglowodory aromatyczne. Węglowodory nasycone składają się z pojedynczych wiązań kowalencyjnych między atomami węgla, natomiast nienasycone węglowodory mają jeden lub więcej podwójnych lub potrójnych wiązania dzielą sąsiednie atomy węgla. Cykloalkany odnoszą się do węglowodorów zawierających jeden lub więcej pierścieni węglowych, podczas gdy węglowodory aromatyczne są związkami z alternatywnymi pojedynczymi i podwójnymi wiązaniami między pierścieniami węglowymi
Nasycone węglowodory są również znane jako alkany lub parafiny. Są one znalezione jako rozgałęzione lub liniowe gatunki i stanowią podstawę większości paliw ropopochodnych. Przykładem tego rodzaju węglowodorów jest metan, który jest również najbardziej podstawowym typem alkanu. Inne przykłady obejmują butan, pentan i propan. Nasycone węglowodory mają ogólny wzór CnH2n + 2.
Nienasycone węglowodory mogą być alkenami lub alkinami. Alkeny odnoszą się do związków z co najmniej jednym wiązaniem podwójnym węgiel-węgiel, podczas gdy alkiny mają co najmniej jedno potrójne wiązanie węgiel-węgiel. Węglowodory nienasycone mogą również posiadać podwójne i potrójne wiązania. W takich przypadkach związek jest wymieniony z przedrostkiem poprzedzającym przyrostek ene lub yne w zależności od pozycji wiązania, na przykład 2-pentadienu. Węglowodory nienasycone silnie reagują z wodą, halogenowodorami, alkoholami i halogenami elementarnymi. Alkiny są jednak bardziej reaktywne niż alkeny.