Главной составной частью нефти являются углеводороды. Содержание углерода колеблется в пределах 84—86,5%, водорода — не выходит за границы 12—14% (С. С. Неметкин), т. е. по своему элементарному составу нефть почти на 99% состоит из углерода и водорода. Другими составными частями нефти могут быть кислород, сера, азот и др. На них приходится около 1%. Однако встречаются нефти, в которых содержится много серы (до 6%).

Все углеводороды нефти образуют гомологические ряды. К предельным углеводородам относятся парафины, алканы, к непредельным — олефины или алкены. Предельные и непредельные углеводороды имеют строение открытых цепей. Непредельные углеводороды способны присоединять к месту двойных связей один или группу атомов, образуя молекулы.

Углеводороды типа СnН2n, в которых отсутствуют свободные двойные связи, а атомы соединены в виде замкнутого кольца, называют нафтеновыми углеводородами, цикланами или циклопарафинами. Они не присоединяют атомы других веществ, чем сходны с парафинами — (СnН2n+2).

Другую группу составляют ароматические углеводороды— (СnН2n-6)- Они также имеют циклическое строение, но способны легко вступать в реакцию замещения, так как имеют двойные связи.

В нефти преобладают нафтеновые углеводороды, меньше парафиновых и мало ароматических, а непредельные углеводороды в сырой нефти почти отсутствуют. Однако современные методы промышленной переработки нефти приводят к химическим превращениям исходных продуктов с образованием непредельных и ароматических углеводородов.

Во время хранения и транспортировки с нефтепромыслов из нефти успевают выделиться легко летучие углеводороды. Эти ценные фракции нефти поступают в воздух через неплотности в оборудовании и беспрерывно изменяют ее состав, что осложняет переработку нефти. Поэтому на промыслах нефть стабилизируют. Для этого подогретую до 120—105°С нефть направляют в колонну-стабилизатор, работающий под давлением 6—8 атм. Выделяющиеся здесь газы и легкие пары бензина конденсируются, а газ отсасывается компрессорами и перерабатывается на газобензиновых заводах, расположенных па территории нефтепромыслов. Стабильная нефть через холодильник собирается в резервуары.

В нефти содержатся соли, которые вызывают коррозию и выводят из строя оборудование, поэтому еще до переработки нефть обессоливают. Для этого на электро-обессоливающих установках создают нефтяную эмульсию с водой, в которой растворяются соли. Затем в де-гидраторах осуществляют разрыв эмульсии.

Процесс переработки нефти проходит ряд стадий: прямая переработка нефти и мазута, деструктивные процессы — каталитический и термический крекинг и пиролиз, получение искусственных газов, используемых для повышения октанового числа бензина и других целей.