在有机化学中，物理性质通常是指化合物的聚集状态、气味、熔点（mp）、沸点（bp）、密度（ρ）、折射率（nΧD）、溶解度以及波谱数据等。
在室温和常压下，直链烷烃中从甲烷到丁烷都是气体；含5-15个碳原子的烷烃是液体；16及16个碳原子以上的是固体。不仅物态随着正烷烃同系物相对分子质量的增加而有明显的改变，其它一些物理性质如熔点、沸点、密度、折射率也呈现出规律性的变化。
从表11-3可以看出，正烷烃的熔点（前三个除外）和沸点基本上都是随着碳链的增长而变大。这是一个“量的变化会引起质的变化”的例证。
表11-3 正烷烃的物理常数
| 名称 | 熔点 | 沸点/℃ | 相对密度 | 折射率（n20D） |
| 甲烷 | -183 | -164 | 0.4661 | - |
| 乙烷 | -183 | -89 | 0.5462 | - |
| 丙烷 | -187 | -42 | 0.5853 | - |
| 正丁烷 | -138 | -0.5 | 0.5788 | - |
| 正戊烷 | -130 | 36 | 0.6262 | 1.3575 |
| 正己烷 | -95 | 69 | 0.6603 | 1.3751 |
| 正庚烷 | -91 | 98 | 0.6838 | 1.3878 |
| 正辛烷 | -57 | 126 | 0.7025 | 1.3974 |
| 正壬烷 | -51 | 151 | 0.7179 | 1.4054 |
| 正癸烷 | -30 | 174 | 0.7300 | 1.4102 |
| 正十一烷 | -26 | 196 | 0.7402 | 1.4172 |
| 正十二烷 | -10 | 216 | 0.7487 | 1.4216 |
| 正十三烷 | -6 | 235 | 0.7564 | 1.4256 |
| 正十四烷 | 6 | 254 | 0.7628 | 1.4290 |
| 正十五烷 | 10 | 271 | 0.7685 | 1.4315 |
| 正十六烷 | 18 | 287 | 0.7733 | 1.4345 |
| 正十七烷 | 22 | 302 | 0.7780 | (1.4369) |
| 正十八烷 | 28 | 316 | 0.7768 | (1.1390) |
| 正十九烷 | 32 | 330 | 0.7855 | (1.4529) |
烷烃的熔点变化没有沸点那样有规律，通常是随着分子的对称性增大而升高。分子越对称，它们在晶体中的排列越紧密，熔点就高。例如，正戊烷、异戊烷、新戊烷的熔点分别为-130℃、-160℃、-17℃。新戊烷的熔点最高。
烷烃的相对密度都小于1，且随着相对分子质量的变大而有所增加，最后接近于0.80左右。这也是由于分子间的作用力随着相对分子质量的增加而加大，使分子间的距离相对地减小，密度增大。
烷烃都不溶于水，但能溶于苯、氯仿、四氯化碳等有机溶剂。它们的溶解度随着相对分子质量的增加而减小。
