环烷烃是一类具有环状结构的饱和烃，其分子中的碳原子通过单键连接成一个或多个环状结构。与直链或支链的烷烃不同，环烷烃的结构在空间排列上表现出独特的特性，这些特点不仅影响了它们的物理和化学性质，也决定了其在有机化学中的应用价值。

首先，环烷烃的基本结构是由碳原子组成的环状骨架。最简单的环烷烃是环丙烷（C₃H₆），它由三个碳原子构成一个三角形的环。随着环中碳原子数目的增加，环的几何形状也会发生变化，例如环丁烷（C₄H₈）呈四边形，环戊烷（C₅H₁₀）为五边形，而环己烷（C₆H₁₂）则更接近于正六边形。这些环状结构虽然在形式上类似于平面图形，但实际上由于碳-碳键的键角限制，许多环烷烃并不完全处于同一平面上。

其次，环烷烃的稳定性与其环的大小密切相关。较小的环，如环丙烷和环丁烷，由于环张力的存在，结构较为不稳定。环张力主要来源于键角偏离理想值（109.5°）所导致的内应力。例如，环丙烷中的每个碳原子之间的键角仅为60°，远小于正常烷烃的键角，因此环丙烷容易发生开环反应。而较大的环，如环己烷，则因为其结构更接近于理想的正六边形，键角接近109.5°，环张力较小，因此更加稳定。

此外，环烷烃的构象异构现象也是其结构特点之一。特别是在环己烷中，存在椅式和船式两种主要的构象。椅式构象能量较低，结构更稳定；而船式构象由于存在氢原子间的相互排斥，能量较高，通常仅在特定条件下出现。这种构象的变化对环烷烃的化学反应活性和物理性质有着重要影响。

最后，环烷烃的化学性质与普通烷烃相似，但由于环的结构限制，它们在某些反应中表现出不同的行为。例如，在取代反应中，环烷烃的环可能更容易被打开，尤其是在高温或催化剂作用下。同时，环烷烃也可以参与加成反应，尤其是当环张力较大时，更容易发生类似烯烃的反应。

综上所述，环烷烃的分子结构具有环状排列、键角变化、环张力以及构象异构等显著特点。这些结构特征不仅决定了其化学性质，也为进一步研究和应用提供了重要的理论基础。