Le olefine appartengono a una famiglia di composti organici chiamati idrocarburi. Sono costituiti da diverse combinazioni molecolari dei due elementi, carbonio e idrogeno. Un altro nome per un'olefina è un alchene. Gli alcheni contengono uno o più doppi legami tra gli atomi di carbonio della molecola.
Ogni elemento è un atomo che contiene un numero diverso di protoni, neutroni ed elettroni. Protoni e neutroni vivono nel nucleo centrale dell'atomo, mentre gli elettroni si muovono intorno al nucleo secondo schemi definiti chiamati orbite. L'elemento idrogeno ha un solo elettrone orbitante, mentre l'elemento carbonio ne ha sei. Gli elettroni formano coppie e vivono in orbite diverse attorno al nucleo. Gli atomi stabili hanno tutti gli elettroni accoppiati e gli orbitali pieni.
Gli elettroni spaiati attraggono altri atomi che hanno elettroni spaiati per guadagnare un altro elettrone e diventare stabili. Gli elettroni spaiati vivono nel livello energetico più alto e sono chiamati elettroni di valenza. L'idrogeno ha un elettrone di valenza mentre il carbonio ne ha quattro. Gli atomi condividono i loro elettroni di valenza con altri atomi e si legano insieme, formando una molecola. Esistono diversi tipi di obbligazioni.
Nelle molecole di olefina, due degli atomi di carbonio formano un doppio legame tra loro condividendo i loro elettroni di valenza tra loro invece di condividerli con un atomo di idrogeno. Si formano diverse strutture molecolari, a seconda di dove si verificano i doppi legami. Il composto olefinico più semplice ha un doppio legame carbonio e quattro singoli legami idrogeno. Due atomi di idrogeno si legano con ciascuno degli atomi di carbonio sul lato opposto al doppio legame.
Le olefine formano composti diversi in base alla loro struttura. Alcuni hanno catene corte con solo due, tre o quattro atomi di carbonio, come l'etilene. Altri formano lunghe catene o strutture ad anello chiuso. Alcuni hanno una combinazione di entrambi.
Le olefine, o alcheni, si formano naturalmente in molti esseri viventi. Secondo il libro di Bruce Hathaway, Organic Chemistry, il nutriente beta-carotene è un'olefina naturale che si trova nelle carote. Contiene una catena di atomi di carbonio doppiamente e singolarmente legati insieme con una struttura ad anello vicino a entrambe le estremità. L'olefina semplice, l'etilene, favorisce la maturazione dei frutti. La loro più grande applicazione commerciale delle olefine arriva nell'industria petrolifera, dove vengono utilizzate per produrre benzina ad alto numero di ottani.