原油的性質包含物理性質和化學性質兩個方面。物理性質包括顏色、密度、粘度、凝固點、溶解性、發熱量、熒光性、旋光性等；化學性質包括化學組成、組分組成和雜質含量等。 含蠟量是指在常溫常壓條件下原油中所含石蠟和地蠟的百分比。石蠟是壹種白色或淡黃色固體，由高級烷烴組成，熔點為37℃-76℃。石蠟在地下以膠體狀溶於石油中，當壓力和溫度降低時，可從石油中析出。地層原油中的石蠟開始結晶析出的溫度叫析蠟溫度，含蠟量越高，析蠟溫度越高。
析蠟溫度高，油井容易結蠟，對油井管理不利。 原油中瀝青質的含量較少，壹般小於1%。瀝青質是壹種高分子量（大於1000以上）具有多環結構的黑色固體物質，不溶於酒精和石油醚，易溶於苯、氯仿、二硫化碳。瀝青質含量增高時，原油質量變壞。
原油中的烴類成分主要分為烷烴、環烷烴、芳香烴。根據烴類成分的不同，可分為的石蠟基石油、環烷基石油和中間基石油三類。石蠟基石油含烷烴較多；環烷基石油含環烷烴、芳香烴較多；中間基石油介於二者之間。中國已開采的原油以低硫石蠟基居多。大慶等地原油均屬此類。其中，最有代表性的大慶原油，硫含量低，蠟含量高，凝點高，能生產出優質煤油、柴油、溶劑油、潤滑油和商品石蠟。勝利原油膠質含量高（29%），比重較大（0.91左右），含蠟量高（約15-21%），屬含硫中間基。汽油餾分感鉛性好，且富有環烷烴和芳香烴，故是重整的良好原料。 平均而言，原油由以下幾種元素或化合物組成：
碳——84%
氫——14%
硫——1到3%（硫化氫、硫化物、二硫化物和單質硫）
氮——低於1%（帶胺基的堿性化合物）
氧——低於1%（存在於二氧化碳、苯酚、酮和羧酸等有機化合物中）
金屬——低於1%（鎳、鐵、釩、銅、砷）