När ett kolväte förbränns reagerar det med syre (O2) i luften och producerar koldioxid (CO2) och vatten (H2O). Den allmänna kemiska ekvationen för förbränning av ett kolväte är:

CnHm + (n + m/4)O2 → nCO2 + m/2 H2O

Till exempel, när metan (CH4), det enklaste kolvätet, genomgår förbränning, reagerar det med två syremolekyler för att producera en molekyl koldioxid och två molekyler vatten:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Förbränning av kolväten är en exoterm process, vilket innebär att den frigör värmeenergi. Denna värmeenergi är det som gör kolvätebränslen, såsom bensin och naturgas, användbara som energikällor.