石油的化學元素主要是：碳、氫。組成石油的主要化學元素為碳和氫，其餘還有硫、氮、氧以及鎳、釩、鐵等微量金屬元素。由碳和氫化合所形成的烴類為石油的重要組成成分，大約佔95%左右，而硫、氧、氮的化合物對石油的產品有害，在石油加工的過程中應該儘可能的將其去除。
