Дие́новые углеводоро́ды (диены), ненасыщенные углеводороды, содержащие две двойные C=C-связи в молекулах. Алифатические диеновые углеводороды – алкадиены – имеют общую формулу С_nН_2n–2, алициклические диеновые углеводороды – циклоалкадиены – С_nН_2n–4. В зависимости от взаимного расположения двойных связей различают диеновые углеводороды с кумулированными двойными связями (1,2-диены) – аллены; с сопряжёнными двойными связями (1,3-диены), например 1,3-бутадиен, изопрен, 1,3-циклопентадиен; с изолированными двойными связями (1,4-диены и т. д.), например 1,4-пентадиен. Последние по химическим свойствам мало отличаются от алкенов.

Структурная формула изопрена.Структурная формула изопрена.Наибольшее практическое значение имеют 1,3-диены. Все 4 атома углерода в сопряжённой системе двойных связей диена имеют sp²-гибридизацию и лежат в одной плоскости. Частичная делокализация p-электронов приводит к выравниванию межатомных расстояний (укорочению простой и удлинению кратных связей) и уменьшению энергии системы на 13–17 кДж/моль по сравнению с системой, содержащей изолированные двойные связи.

Для сопряжённых диеновых углеводородов характерны реакции электрофильного присоединения, протекающие легче, чем для алкенов или диенов с изолированными двойными связями. Присоединение к 1,3-диенам водорода, галогенов, галогеноводородов и других реагентов происходит как по концам системы сопряжённых связей (1,4-присоединение), например: $CH_2=CH-CH=CH_2 +HBr \rightarrow CH_3-CH=CH-CH_2Br$, так и по одной из двойных связей (1,2-присоединение). Направление реакции зависит от природы реагентов, а также от условий проведения реакции (температуры, растворителя, катализатора и др.). 1,2-Присоединение полярных молекул протекает в соответствии с правилом Марковникова, например: $CH_2=CH-CH=CH_2 +HBr \rightarrow CH_3-CHBr-CH=CH_2$. Присоединение к 1,3-диенам алкенов и их производных протекает как 1,4-циклоприсоединение. 1,3-Диены вступают также в реакции полимеризации и сополимеризации с различными виниловыми мономерами, в зависимости от способа и условий проведения процесса образуются продукты с 1,4-цис-, 1,4-транс- и 1,2-конфигурацией звеньев диенового мономера.

Диеновые углеводороды получают в основном каталитическим дегидрированием алканов или алкенов, а также выделяют из продуктов крекинга нефти. Диеновые углеводороды применяют в производстве синтетических каучуков (изопреновых, бутадиеновых, бутадиен-нитрильных и др.) и термоэластопластов, лаков и красок, инсектицидов, антипиренов, лекарственных средств и др.