Ett kolväte är en molekyl som endast består av väte och kolatomer. Dessa molekyler är traditionellt ett stort fokus för studier inom organisk kemi, grenen av kemi som fokuserar på kemiska föreningar som involverar kol. De kan beskrivas som rena eller orena. Ett rent kolväte är verkligen sammansatt av endast kol- och väteatomer, medan ett orent innehåller kol- och väteatomer bundna till andra atomer, såsom kväve eller svavel.
Det finns många olika former av kolväten, baserat på antalet och arrangemanget av atomer. Vissa molekyler är helt enkelt långa kedjor av kol och väte som kan innehålla hundratals atomer, medan andra är ordnade i utarbetade ringar och andra former. Även bindningarna mellan enskilda atomer i organiska molekyler kan skilja sig från varandra, och många av atomerna är förenade med flera bindningar. Vissa organiska molekyler, såsom fettsyror, klassificeras som mättade eller omättade, baserat på antalet bindningar mellan atomerna.
Även om det finns många olika användningsområden för sådana molekyler, är bränslen den absolut vanligaste. Bindningarna i många kolväten innehåller en betydande mängd energi som kan frigöras när de förbränns. Fossila bränslen består av ruttnat organiskt material, som till stor del består av molekyler som består av väte och kol. Tyvärr betraktas fossila bränslen som kol som icke-förnybara resurser eftersom det kan ta organiskt material i miljontals år att förfalla. Förbränning av sådana bränslen släpper även ut gaser i atmosfären som kan vara skadliga för miljön och för människor.
Kolväten fossila bränslen finns i två primära former: flytande bränslen, känd som petroleum eller mineralolja, och gasformiga fossila bränslen, känd som naturgas. Kol är ett fast fossilt bränsle. Alla är mycket viktiga på grund av sitt höga energiinnehåll, men ingen är förnybar eftersom de alla bildas genom nedbrytning. Som sådan letar forskare alltid efter alternativ till fossil energi, såsom vind- eller solenergi.
Antalet atomer och bindningar som ingår i ett givet kolväte är vanligtvis nära relaterat till dess användning. De med få atomer och bindningar används sällan för mer än enkla uppvärmnings- eller matlagningsbränslen, medan större molekyler används för dieselbränslen och till och med flygbränslen. Vissa av dessa molekyler kan också användas som smörjmedel, även om de delar många gemensamma egenskaper med bränslen.