В нефти присутствуют углеводороды, образующиеся на различных, этапах геохимической истории органического вещества. Первым источником углеводородов является их биосинтез в живом веществе организмов. Вторым источником нефтяных углеводородов является процесс микробиальной переработки исходного органического вещества, протекающий на стадии диагенеза осадков. Направленность процесса определяется различной устойчивостью биомолекул к микробиальному ферментативному разрушению в осадке и геохимическими условиями среды (Eh, рН). Биомолекулы отмершего вещества организмов превращаются в осадке в более устойчивые в данных условиях соединения, частично — с образованием углеводородов. В углеводороды могут превращаться спирты и альдегиды; возможно превращение циклических терпеноидов в цикланы и арены. Третьим и, как теперь стало ясно, основным источником углеводородов является образование преимущественно из липидных компонентов органического вещества при его термической (или термокаталитической) деструкции при 90—160°С во время проявления главной фазы нефтеобразования.
На состав углеводородов нефти влияет ряд факторов: особенности исходного органического вещества осадков;
геохимические условия (pH) при преобразовании органического вещества в осадках;
степень катагенетического (термического) превращения исходного для нефти органического вещества в зоне повышенных температур;
вторичные изменения нефти в процессе образования ее залежей и при дальнейшем их существовании в течение длительного геологического времени (физическая дифференциация углеводородов в процессе миграции, длительное воздействие повышенной температуры, окислительные процессы в залежах вблизи от земной поверхности и т. п.).
Состав углеводородов конкретной нефти формируется под воздействием многих причин, и не всегда легко выделить из них основную.
Алканы. Для высокомолекулярных «алканов нефти возможны три основных источника образования: налканы, синтезируемые в живых организмах; высокомолекулярные алифатические одноатомные спирты, входящие в состав восков живого вещества, и высшие одноосновные предельные жирные кислоты.
Неомыляемая фракция растительных или животных жиров составляет обычно десятые доли процента и состоит из углеводородов и спиртов. По структуре и происхождению эти углеводороды, видимо, связаны с соответствующими жирными кислотами, которым они сопутствуют в виде примеси. Часть из них принадлежит к налканам, другая — к изопреноидным.
В живом веществе широко распространены налканы СН3(СН2)„СН3 с нечетным числом атомов углерода. Часть высокомолекулярных налканов биосинтетического происхождения непосредственно наследуется нефтью от исходного органического вещества осадков. В зависимости от исходного органического вещества они имеют некоторую специфику. В хемосинтезирующих бактериях обнаружены налканы с примерно одинаковым числом четных и нечетных атомов углерода; в фотосинтезирующих бактериях — н-алканы до  С29. В синезеленых водорослях присутствуют налканы C1s — С20, причем более 80% в них приходится на углеводороды C17 и более высокомолекулярные; коэффициент нечетности — в пределах 1—5. Для высших растений характерны малканы более высокомолекулярные— С23 — С35 с преобладанием С25, C27 и С29 при массовом отношении нечетных углеводородов к четным более 10. Эти особенности углеводородов проявляются нередко и в нефтях, связанных с образованием из морского планктоногенного органического вещества или из керогена, в котором большую роль играли остатки высшей наземной растительности.
Некоторое количество налканов образуется при ферментативном биохимическом превращении жирных кислот, спиртов и альдегидов на стадии диагенеза осадков. Однако значительно большее их количество образуется при повышенной    температуре (100—150°С) во время проявления главной фазы нефтеобразования,  в  основном,  вследствие декарбоксилирования  высших одноосновных предельных жирных кислот по схеме: RCO0H  —>  CQ2+RH.
Образующийся углеводород содержит на один атом углерода меньше, чем исходная кислота. А поскольку в живом веществе распространены в основном «четные» жирные кислоты (например, олеиновая, стеариновая, то в образующихся малканах преобладают «нечетные» углеводороды, в данном случае — С17Н36.
Другой важный механизм образования налканов связан с превращением высших жирных кислот в алифатические кетоны с удвоением углеродной цепи и последующим их восстановлением в углеводороды. А. И. Богомолов осуществил, например, реакцию превращения стеарона и пальмитона в нпентатриаконтан (С35Н72) и гентриаконтан  (C3iH64)в присутствии глины как катализатора, без внешнего источника водорода, только в результате реакций перераспределения водорода, находящегося в системе реагирующих веществ.
Выход налканов при 20О°С составлял около 30%, а нгентриаконтана 27 %.
Источниками образования малканов могут быть также спирты, ненасыщенные жирные кислоты и, возможно, аминокислоты.
Одним из источников разветвленных алканов являются биосинтетические углеводороды, среди которых в живом веществе широко распространены 2метилалканы СНзСН (СН2)„СН3 и 3-метилалканы СН3СН2СН(СН2)nСН3 с преобладанием нечетного числа атомов углерода.
Значительное количество разветвленных алканов образуется во время проявления главной фазы нефтеобразования при интенсивной термической деструкции липидов. В этих реакциях образуются как насыщенные, так и ненасыщенные углеводороды. Образующиеся алканы, по мнению А. И. Богомолова, претерпевают при каталитическом воздействии ряд превращений, дающих начало разветвленным алканам. Они могут образовываться также вследствие отрыва алкильных радикалов от углеводородов стероидного строения.
Специфической группой разветвленных алканов являются свойственные нефтям углеводороды с регулярным чередованием    метильных   групп — так    называемые    изопреноидные алканы (изопренаны). Их источником в некоторой степени являются непосредственно биосинтетические изопреноидные углеводороды, содержащиеся в эфирных маслах живого вещества, но главным образом — имеющие изопреноидную структуру их кислородные производные: спирты, альдегиды, кетоны, сложные эфиры, карбоновые кислоты, входящие в молекулярную структуру органического вещества пород.
Изопреноидная структура лежит в основе всех терпеновых соединений, в том числе алифатических. Собственно терпенами являются соединения состава CioHi6, содержащие два изопреноидных звена; сочетание трех звеньев характерно для сесквитерпенов; дитерпены построены из четырех изопреноидных звеньев. Встречающиеся в живом веществе алифатические монотерпены представлены в основном мирценом и оцименом, но чаще в природе встречаются кислородсодержащие производные монотерпенов, например спирт гераниол из которого при дегидратации может образоваться соответствующий изопреноидный углеводород. Дитерпены включают много соединений, характерных для живых организмов. К алифатическим дитерпенам относятся такие характерные для нефти изоалканы, как фитан (С20Н42) и пристан (C19H4o), которые образуются из входящего в состав хлорофилла всех зеленых растений непредельного спирта фитола (С20Н39ОН).
Изоалкан пристан встречается и непосредственно в телах многих морских животных.
Предполагается, что первая стадия образования изоалканов — дегидратация фитола с образованием фитадиена. Затем при диспропорционировании водорода и насыщении диена происходит образование фитана. Одновременно протекают и другие реакции, связанные с деструкцией углеродной цепи и образованием изопреноидных углеводородов с меньшим числом атомов углерода.