١- پارافینها (آلكان ها)
این ترکیبات در شیمی آلی با فرمول عمومی CnH۲n+۲ نشان داده می شوند و به دو گروه نرمال و ایزو دستهبندی می شوند. هیدروکربنهای اشباع شده با زنجیره خطی را پارافینهای نرمال و هیدروکربنهای شاخه دار را ایزو پارافینها میگویند. این دو ترکیب تنها از نظر شکل با یکدیگر متفاوت هستند ولی داراى تركیب یكسانى هستند و این مسئله خواص آنها را تحت تاثیر قرار میدهد. در نفت خام انواع نرمال پارافینها از نوع شاخهدار معمولتر مى باشد. با وجود اینکه این دو ترکیب از نظر شیمیایى كاملا یكسان هستند ولى شكل ساختمانى آنها بر روی خواص فیزیكی آنها تأثیر مىگذارد. براى مثال، پارافینهاى نرمال با زنجیرهى مستقیم، نقطه جوش بالاترى نسبت به ایزوپارافینهاى شاخهدار معادل خود دارند.
پارافینها مواد اصلی تشكیل دهندهى هیدروكربنهاى گازى هستند. آنها همچنین در نفت سفید و گازولین كه بیش از % ٣ نفت خام را تشكیل مىدهند، فراوانند.
سادهترین مولكول گروه پارافینها، آلكانها هستند که هیدروکربنهایی اشباع شده با پیوند ساده و ساختار مولکولی خطی هستند که مىتوانند شاخهى جانبى داشته یا بدون شاخه باشند. پارافینهاى سبك مختص گازهاى طبیعى هستند و انواع سنگینتر در نفت خام یافت مىشود. سادهترین آنها متان (CH۴) میباشد.
به طور معمول ٥ اتم كربن حالت گازی و ١٠ تا ١٥ اتم کربن حالت مایع دارند. متان، اتان، پروپان و بوتان که اعضای اولیه این گروه هستند به شکل گاز و باقی ترکیبات از پنتان تا هپتان مایع هستند.
٣- هیدروكربنهاى آروماتیك (معطر)
این ترکیبات تقریبا در تمامی انواع نفت خام وجود دارند و شامل هیدروکربنهایی حلقوی و بر خلاف نفتنها و پارافینها غیراشباع با پیوند دوگانه کربن- کربن به صورت تناوبی هستند. ساختمان آنها بر پایهى یك حلقه شش كربنى است كه بر اساس سادهترین عضو این خانواده یعنى بنزن، حلقه بنزنى نامگذاری مىشود. در بنزن تنها اتم اتصال یافته به حلقه كربن، هیدروژن است. گروه عمده آروماتیكها از جایگزینی مولكولهاى پارافینى به جاى هیدروژن در حلقهى بنزنى بدست مىآیند. این گروه شامل تولوئن، اتیل بنزن، نفتالین و آنتراسن مى باشند. هیدروكربنهاى آروماتیك در فشار و حرارت عادى مایع هستند. این هیدروکربنها در نفت سبك به مقدار كمترى وجود دارند ولى در نفتهاى سنگین فراوانند. تولوئن معمولىترین آروماتیكها در نفت خام مىباشد. دیگر آروماتیكهاى مهم زایلین و بنزن مى باشند. بنزن، تولوئن و زایلین از ترکیبات آروماتیکهای مایع هستند اما با افزایش تعداد کربن این ترکیبات مانند نفتالین به جامد تبدیل می شوند.
ترکیبات پلی آروماتیک با وزن مولکولی بالا که در نفت خام وجود دارند شامل هترواتمهایی مانند گوگرد، نیتروژن و اکسیژن هستند.
اولفینها با فرمول مولکولی CnH۲n در حین پالایش نفت خام تولید میشوند. این ترکیبات با دارا بودن یک پیوند دوگانه بسیار واکنش پذیر به راحتی دچار اکسیداسیون و پلیمریزاسیون می شوند.