La reazione caratteristica degli alcheni è l'aggiunta di sostanze al doppio legame, secondo l'equazione:
Il primo stadio della reazione è l'aggiunta del protone all'alchene nucleofilo, per formare il carbocatione. Nella seconda fase, il carbocatione reagisce con il nucleofilo.
L'aggiunta di elettrofili agli alcheni rende possibile la sintesi di molte classi di composti:
Alogenuri alchilici, alcoli, alcani, dioli, eteri possono essere sintetizzati da alcheni mediante reazioni di sostituzione elettrofila. Il prodotto ottenuto dipende solo dall'elettrofilo e dal nucleofilo utilizzati nella reazione.