Erdgas und Rohöl unterscheiden sich sowohl in ihrer chemischen Zusammensetzung als auch in ihrem natürlichen Zustand. Öl findet sich in der Regel in seiner flüssigen Phase in unterirdischen Lagerstätten, während Erdgas in seiner Gasphase existiert, es sei denn, es kann auf -160 Grad Celsius gekühlt werden.
Sowohl Erdgas als auch Öl bestehen hauptsächlich aus komplexen organischen Molekülen, die als Kohlenwasserstoffe bekannt sind. Die Hauptbestandteile von Erdgas sind Methan und jede Kombination aus Ethan, Propan und Butan. Öl variiert stark nach seiner Quelle, aber es besteht hauptsächlich aus Naphthenen, Paraffinen und aromatischen Kohlenwasserstoffen. Das verbleibende Rohölvolumen wird normalerweise von einer Klasse von Verbindungen aufgenommen, die als Asphalte bekannt sind.