La formule structurelle du 3-hexène est CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3. Un 3-hexène est l'un des nombreux isomères constitutionnels de C6H12 et a un poids moléculaire de 84,16 grammes par mole.
Un 3-hexène est une chaîne à six carbones qui contient une double liaison entre les troisième et quatrième carbones. La double liaison peut être soit une double liaison cis, soit une double liaison trans. Si les deux carbones attachés sont du même côté de la double liaison, il s'agit d'une double liaison cis et peut être écrit sous la forme (3Z)-3-hexène. Si les carbones attachés se trouvent sur les côtés opposés de la double liaison, il s'agit d'une double liaison trans et peut être écrit sous la forme (3E)-3-hexène.