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和氢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的可燃矿物。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(O)、铁(Fe)、钙(Ca)、镁(Mn)、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%。烃主要是有碳和氢两种元素组成，而且按本身结构的不同形成类型的碳氢化合物。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，再大的还有乙烷、丙烷，还有十一烷、十二烷、十三烷等等由于烃分子大小不同，其沸点也不同，分子越小，沸点越低。分子小的是气体，中等的是液体，分子大的是固体。所以说，石油主要是由大小不同的烃分子组成的混合物。