石油主要由以下元素组成：
碳 （C）：
占石油元素组成的83% ~ 87%。
氢 （H）：
占石油元素组成的11% ~ 14%。
硫 （S）：
占石油元素组成的0.05% ~ 8%。
氮 （N）：
占石油元素组成的0.02% ~ 2%。
氧 （O）：
占石油元素组成的0.08% ~ 1.82%。
此外，石油中还含有微量的金属和非金属元素，包括：
金属元素：如钒 （V）、镍 （Ni）、铁 （Fe）、钙 （Ca）、镁 （Mg）、硅 （Si）、铝 （Al）、铜 （Cu）、铅 （Pb）、锑 （Sb）、锰 （Mn）、锶 （Sr）、钡 （Ba）、钴 （Co）、锌 （Zn）、钼 （Mo）、锡 （Sn）、钠 （Na）、钾 （K）、磷 （P）、锂 （Li）、氯 （Cl）、铍 （Be）、锗 （Ge）、银 （Ag）、砷 （As）、金 （Au）、钛 （Ti）、铬 （Cr）、镉 （Cd）等。
非金属元素：如氯 （Cl）、硅 （Si）、磷 （P）、砷 （As）等。
这些元素中，碳和氢是最重要的组成部分，其总和占石油元素组成的95% ~ 99%。硫、氮和氧等元素虽然含量较低，但对石油的性质和产品处理有重要影响。金属元素通常以微量元素的形式存在，某些金属元素如钒和镍在确定生油岩有机质和油源对比中具有重要意义。
