Vediamo nel dettaglio cosa sono questi idrocarburi:
sono composti chimici formati esclusivamente da carbonio e idrogeno e, in base alle proporzioni tra questi due elementi e alla struttura molecolare che formano, gli idrocarburi si dividono in diverse serie:
Cominciamo dalla più semplice, le paraffine( o alcani). Questi idrocarburi sono detti anche saturi in quanto le loro molecole sono incapaci di incorporare altri atomi di idrogeno dal momento che la natura dei loro legami è di tipo semplice. Questo tipo di idrocarburo forma catene lineari, ramificate o degli anelli. La più semplice delle paraffine è il metano (CH4) che è il principale gas naturale, ma vi è anche l'etano (C2H6), il propano (C3H8) e il butano (C4H10). Il propano e il butano possono essere liquefatti a basse pressioni e vanno a formare quello che è chiamato GPL (Gas Pressure Low) o LNG. Le paraffine con molecole contenenti da 5 a 15 atomi di carbonio sono liquide a pressioni e temperature ambiente. Al di sopra di 15 atomi sono estremamente viscose se non addirittura solide; si conoscono delle paraffine con oltre 40 atomi di carbonio.

Altra serie è quella degli idrocarburi non saturi dove gli atomi di carbonio hanno almeno un legame doppio; tra queste possiamo avere l'isoprene che è un gruppo caratteristico senza anelli, con un gruppo metilico (CH3), di cui fa parte il fitolo che costituisce una catena laterale della molecola della clorofilla.
Infine abbiamo la serie degli aromatici che sono caratterizzati dalla presenza di un anello aromatico.

Solitamente negli idrocarburi sono anche presenti i composti NSO così chiamati poichè nella molecola sono presenti uno o più eteroatomi, ossia atomi diversi dal carbonio e dall'idrogeno, e solitamente sono Azoto (N), Zolfo(S) o Ossigeno(O). Gli esempi più diffusi di questo tipo di idrocarburi sono le resine e gli asfalteni.
Nella figura sopra esempi di formule strutturali di normalparaffine e isoparaffine; accanto di olefine.

Una caratteristica molto importante del petrolio è la sua densità che come abbiamo visto dipende dalla quantità e qualità dei legami degli atomi di carbonio. Normalmente gli olii sono più leggeri dell'acqua, quindi galleggiano, ma non è sempre così, vi sono anche olii che affondano. La densità del petrolio influisce infatti anche sulla sua estrazione dal giacimento e sulla relativa raffinazione, poiché è ovvio che più il petrolio è denso e più sarà difficile estrarlo e raffinarlo. La densità si misura in gradi API (American Petroleum Institute) e si definiscono olii pesanti quelli con un API minore di 25 (peso specifico superiore a 0,9) e olii leggeri con API maggiore di 40 (peso specifico minore di 0,83) perfetti per fare la benzina.