ogólnie dzieli się je na węglowodory acykliczne, zwane też węglowodorami łańcuchowymi lub alifatycznymi (związki alifatyczne), i węglowodory cykliczne (związki cykliczne), zwane też pierścieniowymi, wśród których rozróżnia się węglowodory alicykliczne (związki alicykliczne) i węglowodory aromatyczne (związki aromatyczne). Węglowodory acykliczne to takie, w których cząsteczkach atomy węgla są ze sobą połączone w (otwarte) łańcuchy proste lub rozgałęzione; mogą one być nasycone (alkany) lub nienasycone, np. mogą zawierać jedno wiązanie podwójne (alkeny), jedno wiązanie potrójne (alkiny) lub kilka wiązań nienasyconych (np. dieny, polieny). W cząsteczkach węglowodorów alicyklicznych atomy węgla tworzą jeden lub więcej pierścieni nie będących pierścieniami związków aromatycznych; podobnie jak węglowodory acykliczne mogą być nasycone (cykloalkany) lub nienasycone (np. cykloalkeny, cykloalkiny lub cykloalkadieny), mogą zawierać związane z pierścieniem otwarte łańcuchy węglowodorowe zarówno nasycone, jak i nienasycone. Przykładami węglowodorów cyklicznych są również terpeny i spirany. Cząsteczki węglowodorów aromatycznych (arenów) mają co najmniej jeden 6-członowy pierścień zawierający układ formalnie sprzężonych 3 wiązań podwójnych; najprostszym węglowodorem aromatycznym jest benzen; z pierścieniem mogą być związane podstawniki acykliczne lub alicykliczne. Pierścienie w cząsteczkach węglowodorów policyklicznych mogą się łączyć w rozmaity sposób. Węglowodory stanowią jedną z największych grup związków organicznych. W warunkach normalnych węglowodory występują jako gazy (np. małocząsteczkowe węglowodory alifatyczne), ciecze (np. jednopierścieniowe węglowodory aromatyczne) lub ciała stałe (jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne); wszystkie węglowodory są palne, mają duże ciepło spalania. Źródłami węglowodorów są przede wszystkim ropa naftowa, gaz ziemny, węgiel kamienny oraz brunatny, a także łupki bitumiczne i terpentyna. Węglowodory są stosowane m.in. jako paliwa silnikowe (benzyna, olej napędowy), oleje opałowe, rozpuszczalniki oraz jako podstawowe surowce w przemyśle organicznym (do produkcji tworzyw sztucznych, kauczuku, środków ochrony roślin, leków i barwników).
