Ogljikovodik je molekula, ki je sestavljena samo iz vodikovih in ogljikovih atomov. Te molekule so tradicionalno glavni poudarek študija v organski kemiji, veji kemije, ki se osredotoča na kemične spojine, ki vključujejo ogljik. Lahko jih opišemo kot čiste ali nečiste. Čisti ogljikovodik je resnično sestavljen samo iz atomov ogljika in vodika, medtem ko nečisti vsebuje atome ogljika in vodika, vezane na druge atome, kot sta dušik ali žveplo.
Obstaja veliko različnih oblik ogljikovodikov, ki temeljijo na številu in razporeditvi atomov. Nekatere molekule so preprosto dolge verige ogljika in vodika, ki lahko vsebujejo na stotine atomov, druge pa so razporejene v dovršene obroče in druge oblike. Tudi vezi med posameznimi atomi v organskih molekulah se lahko med seboj razlikujejo in mnogi atomi so združeni z več vezmi. Nekatere organske molekule, kot so maščobne kisline, so razvrščene kot nasičene ali nenasičene glede na število vezi med atomi.
Čeprav obstaja veliko različnih uporab za takšne molekule, so goriva daleč najbolj razširjena. Vezi v mnogih ogljikovodikih vsebujejo veliko količino energije, ki se lahko sprosti pri zgorevanju. Fosilna goriva so sestavljena iz razpadle organske snovi, ki je v veliki meri sestavljena iz molekul, sestavljenih iz vodika in ogljika. Na žalost se fosilna goriva, kot je premog, štejejo za neobnovljive vire, saj lahko organska snov razpade milijone let. Pri gorenju takih goriv se v ozračje sproščajo tudi plini, ki so lahko škodljivi za okolje in ljudi.
Ogljikovodikova fosilna goriva so na voljo v dveh primarnih oblikah: tekoča goriva, znana kot nafta ali mineralno olje, in plinasta fosilna goriva, znana kot zemeljski plin. Premog je trdno fosilno gorivo. Vsi so zelo pomembni zaradi visoke vsebnosti energije, vendar nobeden ni obnovljiv, saj nastane z razgradnjo. Tako znanstveniki vedno iščejo alternative energiji iz fosilnih goriv, kot sta energija vetra ali sonca.
Število atomov in vezi, vključenih v dani ogljikovodik, je običajno tesno povezano z njegovo uporabo. Tisti z malo atomi in vezmi se redko uporabljajo za več kot enostavna goriva za ogrevanje ali kuhanje, medtem ko se večje molekule uporabljajo za dizelsko gorivo in celo za reaktivna goriva. Nekatere od teh molekul se lahko uporabljajo tudi kot maziva, čeprav imajo veliko skupnih značilnosti z gorivi.