Мұнай химиялық тұрғыдан көміртегі мен сутегі атомдарының қосылыстары болып табылатын көмірсутектерден тұрады.
Мысалы, метан сияқты қарапайым көмірсутек төрт сутегі атомымен байланысқан бір көміртек атомынан тұрады. Басқаша айтқанда, метан формуласы CH4. Ол жеңіл көмірсутектер деп аталады және әрқашан кез-келген мұнайдың құрамында болады.
Бұл заттың әр түрлі көмірсутек қосылыстарының концентрациясына байланысты мұнайдың химиялық және физикалық қасиеттері әртүрлі болуы мүмкін. Басқаша айтқанда, мұнай компоненттері оның қасиеттері мен сыртқы түріне әсер етеді. Ол сұйық және мөлдір, қара және белсенді емес болуы мүмкін, сондықтан жоғары тұтқырлыққа байланысты ол тіпті төңкерілген ыдыстан да төгілмейді.
Кәдімгі мұнайдың химиялық құрамы келесі химиялық элементтерден тұрады:
жалпы концентрациясы 1% - дан аз әртүрлі металдармен (темір, ванадий, никель, хром, мыс, молибден, кобальт және т. б.);
әр түрлі тұздар, олардың үлесі аз пайыздан (мысалы, кальций хлориді, магний хлориді, натрий хлориді және басқалары).
Мұнайдың химиялық құрамы Мұнай – әртүрлі көмірсутектердің күрделі қоспасы.Негізінен, қаныққан көмірсутектер мен ароматты көмірсутектерден тұрады. Бұл күрделі химиялық қоспа негізінен көміртегі мен сутектің әртүрлі қосылыстарынан тұрады: парафин, нафтен және араматты-хош иісті.
Мұнайдың құрамы табиғатта кездесетін орнына байланысты әртүрлі болады.Мысалы, Ембі мұнайында күкірт, алкандар, т.б. Жоғары молекулалы көмірсутектер тәрізді қоспалар аз болады. Сондықтан одан жоғары сапалы бензин өндіріледі. Ал Маңғыстау мұнайында үлкен молекулалы алкандар көп болғандықтан, оны құбыр арқылы тасымалдау қиын.