Quando un idrocarburo subisce una combustione, reagisce con l'ossigeno (O2) presente nell'aria per produrre anidride carbonica (CO2) e acqua (H2O). L’equazione chimica generale per la combustione di un idrocarburo è:

CnHm + (n + m/4)O2 → nCO2 + m/2 H2O

Ad esempio, quando il metano (CH4), l'idrocarburo più semplice, subisce la combustione, reagisce con due molecole di ossigeno per produrre una molecola di anidride carbonica e due molecole di acqua:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

La combustione degli idrocarburi è un processo esotermico, ovvero libera energia termica. Questa energia termica è ciò che rende i combustibili idrocarburici, come la benzina e il gas naturale, utili come fonti di energia.