Ethyleen (H2C=CH2), de eenvoudigste van de organische verbindingen bekend als alkenen, die dubbele koolstof-koolstofbindingen bevatten. Het is een kleurloos, brandbaar gas met een zoete smaak en geur. Natuurlijke bronnen van ethyleen zijn aardgas en aardolie; het is ook een natuurlijk hormoon in planten, waar het de groei remt en de bladval bevordert, en in vruchten, waar het de rijping bevordert.
Ethyleen is een belangrijke industriële organische chemische stof. Het wordt geproduceerd door aardgas, met name de ethaan- en propaancomponenten, of aardolie te verhitten tot 800-900 °C, waardoor een gasmengsel ontstaat waaruit het ethyleen wordt afgescheiden. Het smeltpunt van ethyleen is -169,4 °C, en zijn kookpunt is -103,9 °C.
Het gebruik van ethyleen valt in twee hoofdcategorieën uiteen: 1) als monomeer, waaruit langere koolstofketens worden opgebouwd, en 2) als uitgangsmateriaal voor andere tweekoolstofverbindingen. De eerste categorie is de belangrijkste toepassing van ethyleen, en neemt ongeveer de helft van de jaarlijkse produktie voor zijn rekening. Polymerisatie (de herhaalde samenvoeging van vele kleine moleculen tot grotere) van ethyleen geeft polyethyleen, een polymeer dat veel toepassingen kent, met name bij de produktie van verpakkingsfolies, draadbekledingen, en knijpflessen. Wanneer de polymerisatie bij hoge druk en temperatuur wordt uitgevoerd, wordt het product polyethyleen met lage dichtheid genoemd en heeft het andere eigenschappen dan het polyethyleen met hoge dichtheid dat wordt gevormd door polymerisatie onder Ziegler-Natta katalytische omstandigheden (zie industriële polymeren).
Een ander gebruik van ethyleen als monomeer is bij de vorming van lineaire α-olefinen. De oligomerisatiekatalysatoren zijn vergelijkbaar met de Ziegler-Natta polymerisatiekatalysatoren. Lineaire α-olefinen hebben een aantal toepassingen, waaronder de bereiding van lineair polyethyleen met lage dichtheid.
Ethyleen is de uitgangsstof voor de bereiding van een aantal tweekoolstofverbindingen, waaronder ethanol (industriële alcohol), ethyleenoxide (omgezet in ethyleenglycol voor antivries en polyestervezels en -films), aceetaldehyde (omgezet in azijnzuur), en vinylchloride (omgezet in polyvinylchloride). Naast deze verbindingen vormen ethyleen en benzeen samen ethylbenzeen, dat wordt gedehydrogeneerd tot styreen voor gebruik bij de productie van kunststoffen en synthetisch rubber.