石油可以分為礦物油和有機油兩大類。

礦物油：所有種類的石油都富含碳和氫組分，據此可以追索出它們的生物起源或相關性。在地下多孔岩層中發現的礦物油也不例外，它們起源於有機質，如死去的浮游生物——它們在地質歷史中曾在海底大量分佈。經過多種複雜的地球化學過程，這些有機質轉化為礦物油，或稱“石油”和它的組分，如煤油、石蠟、汽油、柴油等。

它們被歸類為礦物油，因為在人類的時間框架下，它們不屬於有機質，它們來自地下的地質體，從地下岩層到地下的圈閉，再到地下的砂層。一些油狀物質也可以在一些自然環境中找到，廣為人知的就是瀝青。在自然界中，瀝青往往以焦油斑的形式存在於地下裂縫中。石油和其他礦物油已經成為現代人類社會極為重要的資源，它們常常以人們四周無處不在的“油”來冠名。

有機油：由植物、動物和其他有機質透過有機過程而形成，這些油類以其多樣性為顯著特徵。從化學觀點來看，這是一個模糊的術語，而油類真正的科學術語應該是脂肪、蠟、膽固醇在活著的生物體內發現的油類物質及它們的分泌物、脂類。從蠟到類固醇都可歸類為脂類，有時它很難定義。

通常，人們幾乎僅僅根據它們都排斥水或不溶於水的特徵將其歸為一大類。脂類可以完全溶解於其他液態脂類中。它們中碳和氫的含量很高，與其他有機組分和礦物質相比，脂類內部幾乎不含氧。