石油的分馏属于物理变化。石油的分馏种类分为两种，第一是常压分馏，是工业中用来得到石油气、汽油、煤油和柴油的方法。第二是减压分馏，工业中用来得到润滑油、石蜡等相对分子质量较大的烷烃。
石油是由超过8000种不同分子大小的碳氢化合物及少量硫化合物所组成的混合物，在使用前必须经过加工处理，才能制成适合各种用途的石油产品。
石油是一种黏稠的、深褐色液体，被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。是地质勘探的主要对象之一。
石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说，前者较广为接受，认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成，属于生物沉积变油，不可再生；后者认为石油是由地壳内本身的碳生成，与生物无关，可再生。石油主要被用来作为燃油和汽油，也是许多化学工业产品，如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
古埃及、古巴比伦人在很早以前已开采利用石油。“石油”这个中文名称是由北宋科学家沈括第一次命名的。