Es gibt keine chemische Formel für Erdöl, da es sich nicht um eine chemische Verbindung handelt, sondern um ein komplexes Gemisch, das verschiedene Mengen verschiedener Kohlenwasserstoffe und anderer Chemikalien enthält. Es gibt vier Hauptarten von Kohlenwasserstoffen, die im Allgemeinen in Erdöl vorkommen , auch als Rohöl bekannt: Paraffine, Aromaten, Asphalte und Naphthene.
Die chemische Zusammensetzung von Erdöl kann von Probe zu Probe stark variieren, obwohl die spezifischen Konzentrationen chemischer Elemente in Rohöl im Allgemeinen ziemlich Standard sind. Das meiste Erdöl enthält ungefähr 83 bis 87 Prozent Kohlenstoff, 10 bis 14 Prozent Wasserstoff, 0,5 bis 6 Prozent Schwefel, 0,1 bis 2 Prozent Stickstoff und 0,5 bis 1,5 Prozent Sauerstoff. Darüber hinaus enthält Erdöl normalerweise Spuren verschiedener Metalle.