O petróleo é essencialmente formado por hidrocarbonetos parafínicos, naftênicos e aromáticos, e por pequenas quantidades de heterocompostos que contêm átomos de enxofre, nitrogênio e oxigênio. Alguns compostos inorgânicos estão presentes no petróleo em teores variados, sendo considerados impurezas. Metais também são encontrados na maioria dos petróleos, em concentrações que vão de µg/L a mg/L. Basicamente, apresentam-se em duas formas: como compostos organometálicos e como sais inorgânicos dissolvidos na água emulsionada ao petróleo.