石油的化合物有正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳香烃和环烷芳烃，含氮、硫、氧化合物，有机金属化合物及微量惰性气体等。

异构烃的来源之一是生物合成，与正构烷烃共生。这些异构烃的主要特点是甲基取代基在2和3位上，即2甲基烷烃和3一甲基烷烃。在高等植物的蜡、海生植物和细菌的类脂物以及动物的毛中都发现有此类异构烷烃。

具有芳香性的烃称为芳香烃，一般是指分子中含有苯环的化合物。广义的芳香烃应包括非苯芳烃。

环烷烃（huán wán tīng），含有脂环结构的饱和烃。有单环脂环和稠环脂环。含有1个脂环且环上无取代烷基的环烷烃，分子通式为CnH2n（n≧3）。环戊烷、环己烷及它们的烷基取代衍生物是石油产品中常见的环烷烃。稠环环烷烃存在于高沸点石油馏分中。环烷烃有很高的发热量，凝固点低，抗爆性介于正构烃和异构烃之间。化学性质和烷烃相似。其中以五碳脂环和六碳脂环的性质较稳定。