По свом хемијском саставу, нафта је  сложена смеша угљоводоника, свих агрегатних стања, са малим примесама азота (N), кисеоника (О) и сумпора (S). Међутим, састав нафте није по свим њеним лежиштима исти, јер ни услови њеног постанка нису свугде били исти. Тако, на пример, пенсилванска и западноукрајинска нафта  је углавном састављена од алкана, а кавкаска од цикличних засићених угљоводоника. Састав природне нафте са осталих подручја стоји на прелазу ова два крајња случаја.
Процентуални састав нафте:

• угљеник(C):83-88%
• водоник(Н): 11-15%
• сумпор (S): 0.1-5.5%
• азот (N): 0.1-2.5%
• кисеоник(О): 0.1-3.5%
• минерали:0.1-1.2%

 

 

Од угљоводоника у састав нафте улазе :

• алкани (парафини)
• циклоалкани (нафтени)
• арени (аромати)
• циклоалканоарени