Aromātiskie savienojumi ietver ogļūdeņražu klasi, kas ietver sešu locekļu, nepiesātināta oglekļa gredzenu, kurā pi saites valences elektroni ir pilnībā delokalizēti vai konjugēti. Šie savienojumi ir stabili un bagātīgi sastopami gan dabiskā, gan sintētiskā formā. Vienkāršākais no aromātiskajiem savienojumiem ir benzols (C6H6), uzliesmojošs kancerogēns, tomēr rūpnieciski svarīga ķīmiska viela. Nosaukums aromātisks ir balstīts uz daudzu lielāko aromātisko savienojumu spēcīgajiem aromātiem. Dimanti un grafīts, lai gan netiek uzskatīti par aromātiskiem savienojumiem, demonstrē delokalizētu elektronu koplietošanu ļoti lielos atomu attālumos.
Oglekļa-oglekļa kovalentā saite, kas ir organiskās ķīmijas pamatā, dala divus elektronus starp diviem blakus esošiem oglekļa atomiem kā vienotu saiti vai četrus elektronus starp diviem oglekļa atomiem dubultsaitē. Konjugētajai sistēmai ir virkne mainīgu vienkāršās un dubultās saites, kuras var attēlot ar divām vai vairākām Lūisa struktūrām. Konjugācija vai rezonanse notiek, ja lielākas molekulmasas savienojumos ir pieejamas p-orbitāles vai d orbitāles, kurās izplatīt pieejamos valences elektronus. Konjugācija var notikt lineārā, sazarotā vai cikliskā konfigurācijā starp oglekļa, skābekļa vai slāpekļa atomu saitēm.
Aromātiskums rodas, kad elektroni oglekļa ķēdē tiek vēl vairāk delokalizēti, veidojot sešu oglekļa gredzenu, kas atbilst trīs mainīgām vienkāršām un dubultām saitēm. Ja benzols izturētos kā molekula ar trim dubultsaitēm, ķīmiķi sagaida, ka molekulas dubultās saites būs īsākas nekā vienvietīgās saites, bet benzola oglekļa saišu garumi ir vienādi un vienādi. Benzols un citi aromātiskie savienojumi netiek pakļauti pievienošanas reakcijām, kā to dara alkēni. Alkēni pievieno grupas pāri savām dubultsaitēm, savukārt aromātiskie savienojumi grupu aizstāj ar ūdeņraža atomu.
Enerģija, kas izdalās, cikloheksēnu hidrogenējot līdz cikloheksadiēnam, pievienojot ūdeņradi dubultsaitei, ir 28.6 kcal uz molu. Cikloheksadiēna hidrogenēšana ar divām dubultsaitēm atbrīvo 55.4 kcal/mol jeb 27.7 kcal uz molu H2. Pēc pilnīgas hidrogenēšanas benzols izdala 49.8 kcal uz molu vai 16.6 kcal uz molu H2. Ievērojami zemā vērtība ir aromātiskās struktūras stabilitātes mērs.
Ķīmiķi izskaidro benzola plakano morfoloģiju, vienādus oglekļa saišu garumus un tā dubulto saišu zemo enerģiju, secinot, ka 2p orbitāles ir sadalītas pa visiem sešiem oglekļa atomiem. Delokalizētās pi orbitāles tiek vizualizētas kā torus veidojošas virs un zem oglekļa skeleta gredzena plaknes. Šī konfigurācija izskaidro visas tās īpašības un atbalsta kopīgu pi orbitāļu koncepciju citās konjugētās sistēmās.
Aromātiskie savienojumi bieži rada tvaika spiedienu, un daudzas gāzveida molekulas ir nosakāmas ar cilvēka degunu. Kanēļa mizā, ziemzaļajās lapās un vaniļas pupiņās ir aromātiski savienojumi, ko cilvēki var sajust. Šo vai līdzīgu savienojumu sintēze ir arī mākslīgās pārtikas aromatizētāja pamatā.
Daži ļoti interesanti aromātiskie savienojumi sastāv no policikliskām struktūrām, kurām ir viena vai vairākas sešu locekļu oglekļa gredzena puses ar blakus esošo oglekļa gredzenu. Naftalīnam (C10H8) ir divi savienoti benzola gredzeni; trīs lineāri savienotus gredzenus sauc par antracēnu (C14H10), savukārt sešus benzola gredzenus aplī ar ļoti augstu elektronu delokalizācijas līmeni sauc par hekshelicēnu (C26H16). Palielinoties gredzenu skaitam, samazinās ūdeņraža un oglekļa attiecība, materiāls kļūst stabilāks, cietāks, un kušanas temperatūra palielinās. Kad attiecība tuvojas nullei, savienojums būtībā ir cita oglekļa forma. Grafīts sastāv no delokalizētu gredzenveida struktūru loksnēm ar sp2 hibridizētiem oglekļa atomiem, un dimanti ir hibridizēti sp3 trīsdimensiju savstarpēji savienojošās būrim līdzīgās struktūrās aromātiskuma dēļ.