Nie ma wzoru chemicznego dla ropy naftowej, ponieważ nie jest to związek chemiczny, ale złożona mieszanina zawierająca różne ilości różnych węglowodorów i innych chemikaliów. Istnieją cztery główne rodzaje węglowodorów na ogół znajdujące się w ropie naftowej , znany również jako ropa naftowa: parrafiny, aromaty, asfalty i nafteny.
Skład chemiczny ropy naftowej może się znacznie różnić w zależności od próbki, chociaż określone stężenia pierwiastków w ropie naftowej są generalnie dość standardowe. Większość ropy naftowej zawiera około 83 do 87 procent węgla, 10 do 14 procent wodoru, 0,5 do 6 procent siarki, 0,1 do 2 procent azotu i 0,5 do 1,5 procent tlenu. Ponadto ropa naftowa zwykle zawiera śladowe ilości różnych metali.