Nafta koosneb põhiliselt süsinikust (82–87%), vesinikust (12–15%), väävlist (1,5%), lämmastikust (0,5%) ja hapnikust (0,5%).[1] Hoolimata sellest, et elemendiline koostis on naftal suhteliselt lihtne, on molekulaarne koostis väga keerukas. Peamised naftat moodustavad ühendid liigitatakse alkaanideks (kuni 60%), tsükloalkaanideks (kuni 30%) ja aromaatseteks ühendidteks (enamasti üle 10%).
