Polyene sind organische Verbindungen, die zwei oder mehrere Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen (kurz C=C-Doppelbindungen) enthalten. Man zählt sie zur Stoffgruppe der Alkene. Je nach Anzahl der Doppelbindungen im Molekül unterscheidet man bei Polyenen zwischen Dienen (mit zwei), Trienen (mit drei), Tetraenen (mit vier), Pentaenen (mit fünf Doppelbindungen) usw. Die einfachsten Polyene sind die Kohlenwasserstoffe 1,3-Butadien und Isopren, die beide zwei C=C-Doppelbindungen besitzen. Zu den hochmolekularen Vertretern gehört das Polyethin.