Les alcanes, en tant qu'hydrocarbures saturés, présentent des propriétés physiques distinctives. Les petites molécules d'alcanes, telles que le méthane et l'éthane, sont des gaz à température ambiante, tandis que les alcanes à chaîne longue, comme l'octane, sont des liquides. Le point d'ébullition des alcanes augmente avec la longueur de la chaîne carbonée en raison des forces de van der Waals croissantes. En revanche, la viscosité et la densité des alcanes augmentent également avec la taille de la molécule.

Les alcanes sont généralement peu réactifs en raison de l'absence de liaisons multiples ou de groupements fonctionnels polaires dans leur structure. Cependant, ils peuvent participer à certaines réactions chimiques. La réaction la plus typique des alcanes est la combustion, où ils réagissent avec l'oxygène pour produire du dioxyde de carbone et de l'eau. Les alcanes peuvent aussi subir des réactions de substitution radicalaire, telles que l'halogénation, où un atome d'hydrogène est remplacé par un atome d'halogène (comme le chlore ou le brome) sous l'effet d'une lumière ultraviolette.

Les alcanes se trouvent principalement dans le pétrole brut et le gaz naturel. Ils sont extraits et raffinés pour créer différents produits énergétiques et matériaux. Le méthane, par exemple, est une source majeure de gaz naturel utilisé pour le chauffage et la production d'électricité. Les alcanes liquides comme l'octane sont des composants essentiels des carburants pour automobiles. Par ailleurs, certains alcanes sont employés comme solvants industriels et dans la fabrication de plastique.

Avec l'augmentation de la longueur de la chaîne carbonée, les alcanes peuvent exister sous diverses formes isomériques. Les isomères sont des composés ayant la même formule moléculaire mais des arrangements structurels différents. Dans le cas des alcanes, ce phénomène se manifeste principalement par des isomères de chaîne, où la disposition différente des atomes de carbone aboutit à des propriétés physiques et chimiques légèrement variées. Par exemple, le butane (C4H10) possède deux isomères : le n-butane et l'isobutane.