Les oléfines appartiennent à une famille de composés organiques appelés hydrocarbures. Ils sont constitués de différentes combinaisons moléculaires des deux éléments, le carbone et l'hydrogène. Un autre nom pour une oléfine est un alcène. Les alcènes contiennent une ou plusieurs doubles liaisons entre les atomes de carbone de la molécule.
Chaque élément est un atome qui contient un nombre différent de protons, de neutrons et d'électrons. Les protons et les neutrons vivent dans le noyau central de l'atome, tandis que les électrons se déplacent autour du noyau selon des schémas définis appelés orbites. L'élément hydrogène n'a qu'un seul électron en orbite, tandis que l'élément carbone en a six. Les électrons forment des paires et vivent sur des orbites différentes autour du noyau. Les atomes stables ont tous les électrons appariés et les orbitales pleines.
Les électrons non appariés attirent d'autres atomes qui ont des électrons non appariés afin de gagner un autre électron et de devenir stables. Les électrons non appariés vivent au niveau d'énergie le plus élevé et sont appelés électrons de valence. L'hydrogène a un électron de valence tandis que le carbone en a quatre. Les atomes partagent leurs électrons de valence avec d'autres atomes et se lient ensemble, formant une molécule. Plusieurs types de liens existent.
Dans les molécules d'oléfine, deux des atomes de carbone forment une double liaison en partageant leurs électrons de valence entre eux au lieu de partager avec un atome d'hydrogène. Différentes structures moléculaires se forment, selon l'endroit où les doubles liaisons se produisent. Le composé oléfinique le plus simple a une double liaison carbone et quatre liaisons simples hydrogène. Deux atomes d'hydrogène se lient à chacun des atomes de carbone du côté opposé à la double liaison.
Les oléfines forment différents composés en fonction de leur structure. Certains ont des chaînes courtes avec seulement deux, trois ou quatre carbones, comme l'éthylène. D'autres forment de longues chaînes ou des structures annulaires fermées. Certains ont une combinaison des deux.
Les oléfines, ou alcènes, se forment naturellement dans de nombreux êtres vivants. Selon le livre de Bruce Hathaway, Organic Chemistry, le nutriment bêta-carotène est une oléfine naturelle présente dans les carottes. Il contient une chaîne d'atomes de carbone liés doublement et simplement avec une structure cyclique proche de chaque extrémité. L'oléfine simple, l'éthylène, favorise la maturation des fruits. Leur plus grande application commerciale d'oléfines vient de l'industrie pétrolière, où elles sont utilisées pour fabriquer de l'essence à indice d'octane élevé.