ตามเนื้อผ้าน้ำมันดิบเรียกว่าน้ำมันดิบ ของเหลวหนืดสีน้ำตาลเข้มที่มีสารเรืองแสงสีเขียวและมีกลิ่นพิเศษ เป็นส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอนเหลวหลายชนิดเช่นแอลเคนไซโคลแอลเคนไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกและแอลคีน
ส่วนประกอบหลักคือคาร์บอนและไฮโดรเจนคิดเป็น 83 ถึง 87% และ 11 ถึง 14% ตามลำดับ นอกจากนี้ยังมีกำมะถันออกซิเจนไนโตรเจนและฟอสฟอรัสในปริมาณเล็กน้อยสารหนูโพแทสเซียมโซเดียมแคลเซียมแมกนีเซียมนิกเกิลเหล็กองค์ประกอบเช่นวาเนเดียม ความถ่วงจำเพาะคือ 0.78 ～ 0.97 น้ำหนักโมเลกุล 280 ～ 300 และจุดเยือกแข็งคือ -50 ～ 24 ℃ น้ำมันดิบสามารถกลั่นและแปรรูปเพื่อให้ได้น้ำมันเตาน้ำมันตัวทำละลายน้ำมันหล่อลื่นจาระบีพาราฟินยางมะตอยก๊าซปิโตรเลียมเหลวอะโรเมติกส์และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ ให้เป็นเชื้อเพลิงวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์เคมีสำหรับภาคส่วนต่างๆของเศรษฐกิจของประเทศ .
เมื่อวันที่ 27 ตุลาคม 2017 รายชื่อสารก่อมะเร็งที่เผยแพร่โดยองค์การระหว่างประเทศเพื่อการวิจัยโรคมะเร็งขององค์การอนามัยโลกได้รับการรวบรวมเพื่อการอ้างอิงในขั้นต้น น้ำมันดิบถูกรวมอยู่ในรายชื่อสารก่อมะเร็งสามประเภท