Cuando un hidrocarburo se quema, reacciona con el oxígeno (O2) del aire para producir dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O). La ecuación química general para la combustión de un hidrocarburo es:

CnHm + (n + m/4)O2 → nCO2 + m/2 H2O

Por ejemplo, cuando el metano (CH4), el hidrocarburo más simple, se quema, reacciona con dos moléculas de oxígeno para producir una molécula de dióxido de carbono y dos moléculas de agua:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

La combustión de hidrocarburos es un proceso exotérmico, es decir, que libera energía calorífica. Esta energía térmica es lo que hace que los combustibles de hidrocarburos, como la gasolina y el gas natural, sean útiles como fuentes de energía.