Halogenalkany nebo alkylhalogenidy jsou halogenderiváty odvozené od alkanů, mají obecný vzorec R-X. Mají mnoho různých využití, používají se například jako zpomalovače hoření, hasiva, chladiva, rozpouštědla a léčiva; některé halogenalkany jsou však také toxiny a jiné zase přispívají ke znečišťování životního prostředí, například chlorfluorované alkany poškozují ozonovou vrstvu a jsou také silnými skleníkovými plyny. Jodmethan však na rozdíl od ostatních chlorovaných, bromovaných a jodovaných alkanů nemá vliv na ozonovou vrstvu.
Většina halogenalkanů je umělého původu, některé však vznikají i přirozeně, většinou působením enzymů u bakterií, hub nebo mořských řas. Je známo více než 1600 halogenalkanů, nejčastější jsou bromalkany. Přirozeně se vyskytující halogenalkany patří nejčastěji mezi alkylbromidy. K přírodně vznikajícím organobromidům patří kromě methylbromidu také deriváty aromatických i různých nenasycených sloučenin, například indolů, terpenů, fenolů a acetogeninů.[1][2] V suchozemských rostlinách jsou alkylhalogenidy méně rozšířené než v mořských, ovšem i zde se vyskytuje například kyselina fluoroctová, sloužící jako toxin u nejméně 40 známých druhů rostlin. Jsou také popsány bakteriální enzymy dehalogenázy, které katalyzují odstraňování halogenů z organických substrátů.