Az olefinek a szerves vegyületek családjába tartoznak, az úgynevezett szénhidrogéneknek. A két elem, a szén és a hidrogén különböző molekuláris kombinációiból állnak. Az olefin másik neve egy alkén. Az alkének egy vagy több kettős kötést tartalmaznak a molekula szénatomjai között.
Minden elem egy atom, amely különböző számú protont, neutront és elektront tartalmaz. A protonok és a neutronok az atom központi magjában élnek, míg az elektronok meghatározott magasságú pályáknak nevezett mintákban mozognak a sejtmag körül. A hidrogénelemnek csak egy keringő elektronja van, míg a szénelemnek hat. Az elektronok párokat alkotnak, és a mag körül különböző pályákon élnek. A stabil atomok összes elektronja párosul és a pályák tele vannak.
A párosítatlan elektronok más atomokat vonzanak, amelyek párosítatlan elektronokkal rendelkeznek, hogy újabb elektronokat nyerjenek és stabilak legyenek. A párosítatlan elektronok a legmagasabb energiaszintben élnek, és valencia elektronoknak nevezik őket. A hidrogénnek egy vegyértékű elektronja van, míg a szénnek négy. Az atomok megosztják vegyérték-elektronjaikat más atomokkal, és összekapcsolódva molekulát alkotnak. Többféle kötvény létezik.
Az olefinmolekulákban a szénatomok közül kettő kettős kötést képez egymással azáltal, hogy vegyérték-elektronjaikat megosztják egymással, ahelyett, hogy hidrogénatommal osztoznának. Különböző molekulaszerkezetek alakulnak ki, attól függően, hogy a kettős kötések hol fordulnak elő. A legegyszerűbb olefinvegyület szén kettős kötéssel és négy hidrogén egyszeres kötéssel rendelkezik. Két hidrogénatom kötődik a kettős kötéssel szemközti oldalon lévő szénatomok mindegyikéhez.
Az olefinek szerkezetük alapján különböző vegyületeket képeznek. Néhány rövid, csak két, három vagy négy szénatomot tartalmazó lánccal rendelkezik, például etilénnel. Mások hosszú láncokat vagy zárt gyűrűs szerkezeteket alkotnak. Néhányan mindkettőt kombinálják.
Az olefinek vagy alkének természetes módon keletkeznek sok élőlényben. Bruce Hathaway Organic Chemistry című könyve szerint a béta-karotin tápanyag a sárgarépában található természetes olefin. A szénatomok kettős láncát tartalmazza, és egy-egy kötéssel kapcsolódnak egy gyűrűszerkezethez, amely mindkét végén közel van. Az egyszerű olefin, az etilén elősegíti a gyümölcs érését. Az olefinek legnagyobb kereskedelmi felhasználása a kőolajiparban történik, ahol nagy oktánszámú benzin előállítására használják őket.