A palavra petróleo deriva do latim, da combinação das palavras petrus, que significa pedra, e oleum, que significa óleo. O termo petróleo é normalmente empregado para descrever a fração oleosa que é extraída dos reservatórios. Entretanto, as reações que dão origem ao petróleo formam compostos que podem conter de um a várias dezenas de átomos de carbono. Assim, seus constituintes podem ser encontrados nos três estados da matéria: gás, líquido e sólido. A fase líquida, oleosa, contém gases dissolvidos e sólidos dispersos. Além de hidrocarbonetos, fazem-se presentes no petróleo compostos que contêm enxofre, nitrogênio e oxigênio, além de metais e outros elementos.