Les alcanes sont des molécules non polaires en raison de la présence exclusive d'atomes de carbone et d'hydrogène. La différence d'électronégativité entre le carbone et l'hydrogène est minime et les alcanes ont donc un moment dipolaire nul. Cela conduit à la présence uniquement de forces de dispersion entre les molécules. La force des forces de dispersion dépend de la surface des molécules sur lesquelles elles agissent. Étant donné que la surface spécifique augmente avec la longueur moléculaire des alcanes à chaîne droite, les forces de dispersion augmentent également à travers l'homologue avec la longueur de la chaîne carbonée.
Les forces de dispersion affectent les propriétés physiques des alcanes et font varier leur état physique. En fonction du nombre d’atomes de carbone, les alcanes à chaîne droite existent dans différents états physiques à une température et une pression données. Ainsi, le point d’ébullition des alcanes à chaîne droite est directement proportionnel à la longueur de leur chaîne et, à son tour, est proportionnel aux forces de dispersion. En revanche, le point de fusion présente un comportement pair-impair, c'est-à-dire que les alcanes à membres impairs et pairs forment une tendance de point de fusion différente avec l'augmentation de la longueur de la chaîne.
Les isomères des alcanes à chaîne ramifiée présentent des variations significatives dans leurs propriétés en raison des différences de forme et de taille par rapport aux alcanes à chaîne droite. Par exemple, dans le pentane, le point de fusion varie considérablement entre les formes à chaîne droite et ramifiée. Le n-pentane à chaîne droite fond à une température de -129,8°C, tandis que l'iso-pentane sous forme ramifiée fond à -161,0°C. Le néopentane, l'isomère symétriquement ramifié, fond à une température beaucoup plus élevée de −16,5°C.