Olefinen behoren tot een familie van organische verbindingen die koolwaterstoffen worden genoemd. Ze bestaan uit verschillende moleculaire combinaties van de twee elementen, koolstof en waterstof. Een andere naam voor een olefine is een alkeen. Alkenen bevatten een of meer dubbele bindingen tussen de koolstofatomen van het molecuul.
Elk element is een atoom dat verschillende aantallen protonen, neutronen en elektronen bevat. Protonen en neutronen leven in de centrale kern van het atoom, terwijl elektronen rond de kern bewegen in gedefinieerde patronen die banen worden genoemd. Het element waterstof heeft slechts één ronddraaiend elektron, terwijl het element koolstof er zes heeft. Elektronen vormen paren en leven in verschillende banen rond de kern. Stabiele atomen hebben alle elektronen gepaard en orbitalen vol.
Ongepaarde elektronen trekken andere atomen aan die ongepaarde elektronen hebben om een ander elektron te krijgen en stabiel te worden. Ongepaarde elektronen leven in het hoogste energieniveau en worden valentie-elektronen genoemd. Waterstof heeft één valentie-elektron, terwijl koolstof er vier heeft. Atomen delen hun valentie-elektronen met andere atomen en binden zich aan elkaar, waardoor een molecuul wordt gevormd. Er bestaan verschillende soorten obligaties.
In moleculen van olefine vormen twee van de koolstofatomen een dubbele binding met elkaar door hun valentie-elektronen met elkaar te delen in plaats van te delen met een waterstofatoom. Afhankelijk van waar de dubbele bindingen voorkomen, vormen zich verschillende moleculaire structuren. De eenvoudigste olefineverbinding heeft een dubbele koolstofbinding en vier enkele waterstofbindingen. Twee waterstofatomen binden met elk van de koolstofatomen aan de kant tegenover de dubbele binding.
Olefinen vormen verschillende verbindingen op basis van hun structuur. Sommige hebben korte ketens met slechts twee, drie of vier koolstofatomen, zoals ethyleen. Anderen vormen lange kettingen of gesloten ringstructuren. Sommige hebben een combinatie van beide.
Olefinen, of alkenen, vormen van nature in veel levende wezens. Volgens het boek van Bruce Hathaway, Organic Chemistry, is de voedingsstof bèta-caroteen een natuurlijke olefine die in wortelen wordt aangetroffen. Het bevat een keten van koolstofatomen die dubbel en afzonderlijk aan elkaar zijn gebonden met een ringstructuur aan beide uiteinden. Het eenvoudige olefine, ethyleen, bevordert de rijping van fruit. Hun grootste commerciële toepassing van olefinen komt in de aardolie-industrie, waar ze worden gebruikt om benzine met een hoog octaangehalte te maken.