Petrol ve doğal gaz, ayni tip hidrokarbon moleküllerinden oluşmuş, sırası ile sıvı ve gaz fazlarındaki akışkanlara verilen isimlerdir. Doğal gaz yeraltında yalnız başına  bulunabileceği gibi, petrol rezervuarlarında gaz başlığı olarak veya petrol içerisinde çözünmüş olarak da bulunur. Doğal gaz, çoğunlukla C1-C5 hidrokarbonlarından oluşurken, petrol içerisinde C1-C60+ (C60 ve daha ağır) hidrokarbonlar bulunur. Petrol içerisinde çözünmüş gaz, petrolün kuyuya akmasını sağlayan en önemli enerji kaynağıdır.
 
Aşağıda petrol ve doğal gazın yaklaşık olarak bileşimleri verilmektedir. Bu tablodan da görülebileceği gibi petrol ve doğal gaz, aynı hidrokarbon ailesine ait moleküllerin farklı bileşimlerde bir araya gelmesiyle oluşur.