Содержание азота в нефтях редко превышает 1 %. Оно снижается с глубиной залегания нефтей и мало зависит от характера вмещающих их пород. Азотистые соединения сосредоточены в высококипящих фракциях и особенно тяжелых остатках. Обычно азотсодержащие соединения нефти делят на две большие группы: азотистые основания и нейтральные азотистые соединения. Доля азотистых оснований в нефтях колеблется в довольно широких пределах. По данным Камьянова, их содержание в нефтях составляет: США и Ближнего Востока — 25—34%, Белоруссии— 10—40 %, Сахалина — 30—48 %, Ферганы— 21—58%   от всех азотистых соединений данной нефти.

Азотистые основания сравнительно легко выделяются минеральными кислотами и потому наиболее изучены. В настоящее время в нефтях и их фракциях выделено более 50 индивидуальных азотистых оснований. Это моно-, ди- и триметилпиридины или метилхинолины, а также их производные, где наряду с метильными присутствуют этил-, пропил- и изопропил-, бутил-, циклопентил- и другие заместители. Интересно, что во всех обнаруженных ди-, три- н тетраалкилхинолинах заместители располагаются в положениях 2-, 3-, 4- и 8-, причем в положениях 2- и 3- встречаются только метильные заместители.
Значительно реже представлены гомологи анилина. Например, в дизельной фракции арланской нефти обнаружено 34 °/о моно- и диметиланилинов.

По степени цикличности азотистые основания являются ароматическими гомологами пиридина.
Обнаруженные в калифорнийской нефти тетрациклические  производные пиридина были представлены преимущественно 1,2- и 3,4-бензакридинами. Структуры типа акридина встречаются редко.
Кроме чистоароматических гомологов пиридина в нефтях Сахалина найдены производные пиридина и хинолина, конденсированные с циклопентановым кольцом, которое в случае хинолина конденсировано с гетероциклом. Обычно нафтеновый, цикл имеет один или два метильных и один длинный алкилькый (4—10 атомов С) заместители.
Нейтральные азотсодержащие соединения нефти представлены арилпроизводными пиррола и амидами кислот. Установлено, что основная часть нейтральных азотсодержащих соединений дистиллятных фракций нефти состоит из алкилпроизводных индола, карбазола, бензокарбазола. Убедительных доказательств наличия в нефтях самого пиррола и простейших его алкилзамещенных пока нет.
С повышением температуры кипения нефтяных фракций в них увеличивается содержание нейтральных азотсодержащих соединений и падает содержание основных. В кислотных экстрактах из газойлевых фракций обнаружены соединения, содержащие два атома азота в одной молекуле. Обычно один из них несет основную функцию, а другой нейтрален, например пирроло- или карбазолохинолины. Интересным типом азотсодержащих соединений являются нефтяные порфирины, довольно подробно изученные в настоящее время. Они содержат в молекуле 4 пиррольных кольца и встречаются в нефти в виде комплексов с ванадилом VO2+. Порфириновые комплексы чаще всего присутствуют в нефти в виде мономолекулярных соединений.

Эти соединения различаются    алкильными    заместителями R1... R9. Могут встречаться порфирины другого типа, которые на периферии содержат конденсированное с пиррольными ароматическое или алициклическое кольцо.
По строению молекулы порфирины похожи на хлорофиллин — порфириновый комплекс, входящий в состав хлорофилла, что позволяет считать их реликтовыми структурами.
Порфириновые комплексы нефти обладают каталитической активностью. Предполагают, что они играют определенную роль в реакциях диспропорционироваиия водорода в процессе генезиса нефти.
Порфирины сравнительно легко выделяются из иефти экстракцией полярными растворителями, такими, как ацетоиитрил, пиридин, диметилформамид и др.

Еще одним типом азотсодержащих соединений нефти являются амиды кислот и другие производные аминокислот. Эти соединения обнаружены во многих нефтях, однако выделить индивидуальные амиды пока не удалось. Считают, . что амиды кислот имеют циклическую структуру, состоящую из ароматического и лактамного колец. Изучение амидов кислот представляет интерес с точки зрения генезиса нефти, так как, зная строение продуктов превращения аминокислот растений и животных, можно более аргументированно представить путь превращения органического вещества живых организмов в нефть.

Промышленного использования азотсодержащие соединения нефти не имеют.