В самом строгом смысле, нефть включает только сырую нефть, но в обычном использовании она включает все жидкие, газообразные и твердые углеводороды.

Нефть условиях поверхностного давления и температуры в качестве газов встречаются более легкие углеводороды — метан, этан, пропан и бутан, а пентан и более тяжелые углеводороды — в виде жидкостей или твердых веществ. Однако в подземном нефтяном пласте пропорции газа, жидкости и твердого вещества зависят от условий подстилающей поверхности и от фазовой диаграммы нефтяной смеси.

Нефтяная скважина производит преимущественно сырую нефть, в ней растворен природный газ. Поскольку давление на поверхности ниже, чем под землей, часть газа выйдет из раствора и будет регенерироваться (или сжигаться) в качестве попутного газа или газообразного раствора. Газовая скважина производит преимущественно природный газ. Однако, поскольку температура и давление в грунте выше, чем на поверхности, газ может содержать более тяжелые углеводороды, такие как пентан, гексан и гептан, в газообразном состоянии. В поверхностных условиях они будут конденсироваться из газа с образованием конденсата природного газа, часто укорачиваемого в конденсат. Конденсат внешне напоминает бензин и по составу схож с некоторыми летучими легкими неочищенными маслами.

Доля легких углеводородов в нефтяной смеси сильно различается в разных нефтяных месторождениях: от 97 мас.% В легких маслах до 50% в более тяжелых нефтях и битумах.

Углеводороды в сырой нефти представляют собой главным образом алканы, циклоалканы и различные ароматические углеводороды, в то время как другие органические соединения содержат азот, кислород и серу и следовые количества металлов, таких как железо, никель, медь и ванадий. Многие нефтяные резервуары содержат живые бактерии.