Olefíny patria do rodiny organických zlúčenín nazývaných uhľovodíky. Skladajú sa z rôznych molekulárnych kombinácií dvoch prvkov, uhlíka a vodíka. Ďalším názvom olefínu je alkén. Alkény obsahujú jednu alebo viac dvojitých väzieb medzi atómami uhlíka molekuly.
Každý prvok je atóm, ktorý obsahuje rôzne počty protónov, neutrónov a elektrónov. Protóny a neutróny žijú v centrálnom jadre atómu, zatiaľ čo elektróny sa pohybujú okolo jadra v definovaných obrazcoch nazývaných obežné dráhy. Vodíkový prvok má iba jeden elektrón na obežnej dráhe, zatiaľ čo uhlíkový prvok má šesť. Elektróny tvoria páry a žijú na rôznych dráhach okolo jadra. Stabilné atómy majú všetky elektróny spárované a orbitaly plné.
Nepárové elektróny priťahujú ďalšie atómy, ktoré majú nepárové elektróny, aby získali ďalší elektrón a stali sa stabilnými. Nepárové elektróny žijú na najvyššej energetickej úrovni a nazývajú sa valenčné elektróny. Vodík má jeden valenčný elektrón, zatiaľ čo uhlík má štyri. Atómy zdieľajú svoje valenčné elektróny s inými atómami a spájajú sa spolu, čím vytvárajú molekulu. Existuje niekoľko druhov väzieb.
V molekulách olefínu tvoria dva z atómov uhlíka navzájom dvojitú väzbu zdieľaním svojich valenčných elektrónov navzájom, namiesto zdieľania s atómom vodíka. Podľa toho, kde sa dvojité väzby vyskytujú, sa tvoria rôzne molekulárne štruktúry. Najjednoduchšia olefínová zlúčenina má uhlíkovú dvojitú väzbu a štyri jednoduché vodíkové väzby. Dva atómy vodíka sa viažu s každým z atómov uhlíka na strane oproti dvojitej väzbe.
Olefíny tvoria na základe svojej štruktúry rôzne zlúčeniny. Niektoré majú krátke reťazce obsahujúce iba dva, tri alebo štyri uhlíky, napríklad etylén. Iné tvoria dlhé reťazce alebo uzavreté prstencové štruktúry. Niektoré majú kombináciu oboch.
Olefíny alebo alkény sa tvoria prirodzene v mnohých živých bytostiach. Podľa knihy Brucea Hathawaya, Organic Chemistry, je živina beta-karotén prírodným olefínom nachádzajúcim sa v mrkve. Obsahuje reťazec uhlíkových atómov dvojnásobne a jednotlivo viazaný spolu s kruhovou štruktúrou blízko jedného alebo druhého konca. Jednoduchý olefín, etylén, podporuje dozrievanie ovocia. Ich najväčšia komerčná aplikácia olefínov je v ropnom priemysle, kde sa z nich vyrába vysoko oktánový benzín.