Das zentrale Strukturmerkmal aromatischer Kohlenwasserstoffe besteht darin, dass sie ein zyklisch konjugiertes planares System besitzen, das die Hückel-Regel erfüllt. Konkret lässt sich dies wie folgt zusammenfassen:
Allgemeine Skelettmerkmale: Sie enthalten ein geschlossenes zyklisches konjugiertes System. Im Großen und Ganzen werden sie in aromatische Kohlenwasserstoffe auf Benzol--Basis (die eine Benzolringstruktur enthalten) und aromatische Kohlenwasserstoffe auf Nicht--Basis (die keinen Benzolring enthalten, aber die Aromatizitätsbedingung erfüllen) unterteilt. Die Kernstruktur erfordert, dass alle ring-bildenden Atome im Wesentlichen koplanar sind.
Kohlenstoffatom-Hybridisierung: Jedes Kohlenstoffatom im Ring ist sp²-hybridisiert (einige spezielle aromatische Strukturen sind sp-hybridisiert). Jedes Kohlenstoffatom behält ein unhybridisiertes p-Orbital. Diese p-Orbitale überlappen und bilden delokalisierte konjugierte große π-Bindungen.
Elektronenregel (Hückel-Regel): Die Gesamtzahl der delokalisierten π-Elektronen muss die 4n+2-Regel erfüllen (n ist eine nicht-negative ganze Zahl). Beispielsweise gibt es in einem Benzolmolekül, n=1, 6 π-Elektronen, was die Regelanforderungen vollständig erfüllt. Dies ist die Grundvoraussetzung für eine stabile aromatische Struktur.
Die typische Struktur von Benzol ist wie folgt: Das Benzolmolekül ist ein planares regelmäßiges Sechseck, wobei sechs Kohlenstoffatome ein regelmäßiges hexagonales Gerüst bilden. Alle Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen haben völlig gleiche Bindungslängen (ca. 140 pm), die zwischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Einfach- und Doppelbindungen liegen. Es gibt keine alternierende Einfach- und Doppelbindungsstruktur. Alle Bindungswinkel betragen 120 Grad und die Symmetrie ist extrem hoch.