Gli alcani sono molecole non polari a causa della presenza di soli atomi di carbonio e idrogeno. La differenza di elettronegatività tra carbonio e idrogeno è minima, quindi gli alcani hanno un momento dipolare uguale a zero. Ciò porta alla presenza di sole forze di dispersione tra le molecole. L'intensità delle forze di dispersione dipende dall'area della superficie delle molecole su cui agiscono. Poiché per gli alcani a catena lineare l'area superficiale aumenta con la lunghezza molecolare, anche le forze di dispersione aumentano con l'aumento della lunghezza della catena del carbonio.
Le forze di dispersione influenzano le proprietà fisiche degli alcani e variano il loro stato fisico. In base al numero di atomi di carbonio, gli alcani a catena lineare esistono in diversi stati fisici ad una data temperatura e pressione. Pertanto, il punto di ebollizione degli alcani a catena lineare è direttamente proporzionale alla lunghezza della loro catena e, a sua volta, è proporzionale alle forze di dispersione. Al contrario, il punto di fusione mostra un comportamento pari-dispari, cioè l'alcano a membri pari e dispari forma un diverso andamento del punto di fusione con l'aumentare della lunghezza della catena.
Gli isomeri a catena ramificata degli alcani mostrano variazioni significative nelle proprietà a causa delle differenze di forma e dimensioni rispetto agli alcani a catena lineare. Ad esempio, nel pentano il punto di fusione varia drasticamente tra la forma a catena lineare e quella ramificata. L'n-pentano a catena lineare fonde ad una temperatura di -129,8°C, mentre l'iso-pentano in forma ramificata fonde a -161,0°C. Il neo-pentano, l'isomero ramificato simmetricamente, fonde ad una temperatura molto più elevata di -16,5°C.