In organiese chemie is 'n koolwaterstof 'n organiese verbinding wat uitsluitlik uit waterstof en koolstof bestaan. Daar word dikwels verkeerdelik na verbindings wat onsuiwerhede soos swael en stikstof ook bevat as koolwaterstowwe verwys. Streng gesproke is die terminologie slegs beperk tot die aromate, alkane, alkene en alkyne wat net uit koolstof en waterstof bestaan. In chemiese nywerhede word daar na koolwaterstowwe verwys as verbindings wat hoofsaaklik uit 'n raamwerk van koolstof en waterstof bestaan met ander elemente soms daaraan verbind. Koolwaterstowwe word hoofsaaklik in ru-olie aangetref wat ontstaan het vanuit organiese materiaal wat ontbind het. Koolwaterstowwe word as volg deur IUPAC se nomenklatuur vir organiese chemie gedefinieer: Versadigde koolwaterstowwe (alkane) is die eenvoudigste soort koolwaterstofspesie en bestaan uitsluitlik uit enkelbindings wat versadig is met waterstof. Die algemene formule vir versadigde koolwaterstowwe is CnH2n+2 (vir nie-sikliese verbindings). Versadigde koolwaterstowwe vorm die basis van ru-olie gebaseerde brandstowwe en kan as lineêre of vertakte spesies aangetref word. Koolwaterstowwe wat dieselfde chemiese formule het maar struktureel van mekaar verskil word isomere genoem. Onversadigde koolwaterstowwe het een of meer dubbel- of driedubbele bindings tussen die koolstofatome.