三维结构

大多数有机分子，包括所有的烷烃，都不是平面的，而是具有三维结构。甲烷例如，具有正四面体的形状碳在中心和一个氢原子在每个角落。甲烷中每个H-C-H角为109.5°，每个C-H键距离为1.09埃(Å;1Å = 1 × 10⁻¹⁰米)。高级烷烃，如丁烷，在每个碳上都有四面体的键，除了所得到的C-C-C和H-C-H角分别略大和略小，比完美对称四面体的理想值109.5°的特征。烷烃的碳-碳键距离通常接近1.53埃。

烷烃和其他有机分子的三维形状的一个重要方面是它们的构象，即通过围绕单键旋转而产生的原子的不相同排列。的无限乙烷可能的构象数，这些构象是由一个CH旋转的微小增量所决定的_3.群体相对于其他群体重叠构象最不稳定，而交错式是最稳定的。重叠构象被认为是受扭转应变，因为斥力之间的电子对在C-H键相邻碳原子。这些排斥力在交错构象中被最小化，因为所有的碳氢键都尽可能地远离彼此。虽然围绕碳碳键旋转乙烷速度极快(室温下每秒数百万次)，任何时刻大多数分子都以交错构象存在。

为丁烷在美国，有两种不同的交错构象，称为反构象和间扭构象。甲基是一个比氢更大的取代基，而且反构象中甲基之间更大的分离使得它比间扭式构象更稳定。

高等烷烃的三维结构受四面体的支配性格通过对交错构象的偏好，以及反C-C-C-C排列比间扭式更稳定，我们可以得出每个碳原子上的四个键。