En química orgánica, un hidrocarburo platónico es aquel cuya estructura reproduce uno de los cinco sólidos platónicos: los átomos de carbono ocupan los vértices, los enlaces carbono-carbono ocupan las aristas y los hidrógenos completan la fórmula. De los cinco poliedros posibles, solo tres tienen correspondencia molecular: el tetraedro (tetrahedrano), el cubo (cubano) y el dodecaedro (dodecahedrano). El octaedro y el icosaedro quedan excluidos porque la tetravalencia del carbono no admite la geometría que requieren sus vértices.
El tetrahedrano (C4H4) no se ha sintetizado sin sustituyentes, aunque se prevé cinéticamente estable; sí se han obtenido derivados estables como el tetra-terc-butil-tetrahedrano y el tetra-trimetilsilil-tetrahedrano. El cubano (C8H8) ya fue sintetizado y, pese a su elevada tensión angular, resulta cinéticamente estable por carecer de rutas de descomposición accesibles. El dodecahedrano (C20H20), sintetizado por primera vez en 1982, apenas presenta tensión angular, ya que el ángulo tetraédrico del carbono (109,5°) difiere muy poco del ángulo dodecaédrico (108°).
El octaedrano (C6) sería inestable por tensión angular y, al no llevar hidrógenos, sería un alótropo de carbono, no un hidrocarburo; cálculos teóricos indican que su existencia es poco probable. El icosaedrano queda descartado porque en cada vértice convergen cinco aristas, lo que exigiría carbono pentavalente, algo que la química real no permite de forma estable.
El concepto se extiende a los teselados regulares del plano —el teselado hexagonal da lugar al grafano— e incluso a politopos regulares de cuatro dimensiones, como el hipercubano.