随着科学技术的进步，人类终于发现了石油和天然气的奥秘，认识到石油和天然气是一种主要由碳（C）和氢（H）两种元素组成的多种化合物的混合物，是储存于地下岩石孔隙中的液态和气态可燃矿物。按质量计算，
碳元素约占83%～87%，
氢元素约占11%～14%。这两种元素合起来，约占石油总量的99%。在剩下的1%中，用发射光谱法和中子活化分析法还发现了57种元素。常见的有36种，主要是：硫（S）、氮（N）、氧（O）、铁（Fe）、钙（Ca）、镁（Mg）、硅（Si）、铝（A1）、钒（V）、镍（Ni）、铜（Cu）、锑（Sb）、锰（Mn）、锶（Sr）、钡（Ba）、钴（Co）、锌（Zn）、钼（Mo）、锡（Sn）、钠（Na）、钾（K）、磷（P）、锂（Li）、氯（C1）、铍（Be）、锗（Ge）、银（Ag）、砷（As）、金（Au）、钛（Ti）、铬（Cr）、镉（Cd）等。尤其是钒（V）和镍（Ni），是分布普遍并具有成因意义的两种
微量元素。V、Ni含量及其比值，是确定生油岩有机相和油源对比的重要数据。
烃是有机化合物，约占石油成分的97%～99%。烃主要由碳和氢两种元素组成，并且按本身结构的不同形成类型迥异的碳氢化合物。其主要分为
烷烃、环烷烃和
芳香烃三类。由于组成烃的C、H原子数目不同，石油中含有大小悬殊的烃分子，最小的烃分子称
甲烷（CH4），再大的还有
乙烷、丙烷……癸烷，还有十一烷、十二烷、十三烷……由于烃分子大小不同，其沸点也不同，分子越小，沸点越低。分子小的（C1-4）是气体，中等的（C5-6）是液体，分子大的（C16以上）是固体。所以说，石油主要是由大小不同的烃分子组成的混合物。