Printre materiile organice ce se gasesc in scoarta pamantului, titeiul se distinge prin starea sa lichida. Titeiul s-a format, dupa toate probabilitatile, dintr-un namol abundent, provenit in cea mai mare parte din plante microscopice care s-a depus pe fundul unor mari interioare sau lagune. Apa din fundul mari este complet lipsita de oxigen si cotinea probabil hidrogen sulfurat, asa cum este cazul in epoca actuala in fundul Marii Negre. Din cauza aceasta, putrezirea oxigenata normala nu a mai fost posibila, ci materialul organic a suferit intai transformari biologice, sub actiunea unor bacterii, si apoi transformari chimice lente, catalizate poate de rocile inconjuratoare. In majoritatea cazurilor, titeiul nu se mai gaseste in roca initiala in care s-a format, ci a migrat in zacaminte secundare.

Petrolul brut este un amestec complex de hidrocarburi, continand si cantitati mici de derivati oxigenati sulfurati si azotati. Hidrocarburile din petrol au toate greutatile moleculare posibile de la 16 (metan) la 1800 si poate si mai mult. De aceea cand se distila petrolul, temperatura de fierbere se urca progresiv, pe masura ce se vaporizeaza partile usoare. Hidrocarburile gazoase la temperatura obisnuita sunt in parte dizolvate in hidrocarburile lichide, in parte se degaja ca “gaze de petrol” sau “de sonda”.