Verbindungen aus Kohlenstoff und Wasserstoff bilden die Grundlage der gesamten lebenden Natur und sind Gegenstand der Organischen Chemie im Gegensatz zur Anorganischen Chemie. Die Summe aller Kohlenwasserstoffverbindungen auf der Erde bildet die Biomasse. Die Biomasse vergangener Erdzeitalter ist dem Lebenszyklus teilweise entzogen und lagert in Form von Erdgas, Erdöl, Kohle in der Erdkruste, die »fossilen Brennstoffe«.
Die Vielfalt der Kohlenwasserstoffverbindungen wird in Stoffklassen strukturiert, beispielsweise: