石油中的非烴化合物是指除碳、氫兩種主要元素外，還含有硫、氮或氧，亦或金屬原子的一大類化合物。石油中這些元素的含量不多，但含這些元素的化合物卻不少，有時可達石油重量的30%，其中又主要是含硫、氮、氧的化合物。含硫化合物：硫是碳和氫之後的第三個重要元素，含硫的化合物也最為多見。目前石油中已鑑定出的含硫化合物將近100種，多呈硫醇、硫醚、硫化物和噻吩。目前從石油中分離出來的含氮化合物有30多種，主要是以含氮雜環化合物形式存在。可將其分為兩組，一組為鹼性化合物，有吡啶、喹啉、異喹啉、吖啶及卟啉、吲哚、咔唑及其同系物。其中以含釩和鎳的金屬卟啉化合物最為重要。原油中的卟啉化合物首先是由特雷勃斯發現的，包括初卟啉和脫氧玫紅初卟啉，並提出石油中的卟啉是由植物的葉綠素和動物氯化血紅素轉化來的，這個發現為石油有機成因說提供了有力的證據，引起了廣泛的注意和重視。
