石油的化學元素主要包括碳(83%～87%)、氫(11%～14%)，其餘為硫(0.06%～0.8%)、氮(0.02%～1.7%)、氧(0.08%～1.82%)及微量金屬元素(如鎳、釩、鐵等)。這些元素構成烴類物質，是石油的主要組成部分，約占石油的95%～99%。
烴類物質中，碳和氫是最主要的元素，兩者之和占總數的85%乃至95%以上，因此碳氫比是表徵石油平均結構的重要指標。硫、氮、氧等雜原子的含量直接影響石油加工工藝設備與產品性質。而微量元素如鎳、釩、銅、鐵、鈣、鎂、砷等對石油加工過程催化劑以及環保等產生較大影響。
油品分析對於確保油品質量、預防設備故障和損壞、延長設備壽命非常重要。通過油品分析，可以了解油品的使用狀況，及時更換老化或受污染的油品，從而保障設備的正常運行和可靠性。