Kun orgaaninen yhdiste sisältää vain hiili- ja vetyatomeja, se kuuluu hiilivetyjen yhdisteryhmään. Hiilivedyt voidaan edelleen jaotella kemiallisen rakenteensa mukaisesti monella tapaa.

Kun hiilivetymolekyylissä hiiliatomit ovat sitoutuneet toisiinsa ainoastaan yksinkertaisin molekyylisidoksin, kutsutaan molekyyliä tyydyttyneeksi hiilivedyksi. Vastaavasti jos molekyylissä esiintyy hiiliatomien välillä kaksois- tai kolmoissidoksia, kyse on tyydyttymättömästä hiilivedystä.

Kun hiiliatomit muodostavat renkaan, molekyyli on rengasrakenteinen. Päinvastaisessa tapauksessa, hiiliketjun ollessa avoin, kyseessä on avoketjuinen molekyyli.

Hiilivedyt voidaan jaotella myös fysikaalisten ominaisuuksiensa mukaan, kuten vaikka olomuotojensa perusteella. Nyrkkisääntö on, että molekyylin hiiliatomien määrän kasvaessa siirrytään olomuodoissa huoneenlämpötilassa järjestyksessä kaasu → neste → kiinteä.