石油中的非烃化合物是指除碳、氢两种主要元素外，还含有硫、氮或氧，亦或金属原子的一大类化合物。石油中这些元素的含量不多，但含这些元素的化合物却不少，有时可达石油重量的30%，其中又主要是含硫、氮、氧的化合物。含硫化合物：硫是碳和氢之后的第三个重要元素，含硫的化合物也最为多见。目前石油中已鉴定出的含硫化合物将近100种，多呈硫醇、硫醚、硫化物和噻吩。目前从石油中分离出来的含氮化合物有30多种，主要是以含氮杂环化合物形式存在。可将其分为两组，一组为碱性化合物，有吡啶、喹啉、异喹啉、吖啶及卟啉、吲哚、咔唑及其同系物。其中以含钒和镍的金属卟啉化合物最为重要。原油中的卟啉化合物首先是由特雷勃斯发现的，包括初卟啉和脱氧玫红初卟啉，并提出石油中的卟啉是由植物的叶绿素和动物氯化血红素转化来的，这个发现为石油有机成因说提供了有力的证据，引起了广泛的注意和重视。