Có 4 cách phân loại dầu mỏ:

+ Cách 1. Theo thành phần các loại hydrocarbon: họ hydrocarbon nào chiếm chủ yếu thì dầu mỏ sẽ mang tên họ đó.

+ Cách 2: Phân loại dầu theo hàm lượng sulfur: dựa vào hàm lượng sulfur ở dạng H₂S có trong dầu, dầu mỏ phân thành hai loại dầu chua và dầu ngọt.

+ Cách 3: Phân loại theo tỉ trọng dầu: thường là tỉ trọng dầu đo ở 15 ^oC so với nước ở 4 ^oC, dựa theo tỉ trọng dầu thô được chia thành 3 cấp: dầu nhẹ, dầu trung bình, dầu nặng.

+ Cách 4: Phân loại theo chỉ số API.

- Dầu nhẹ có giá trị kinh tế hơn dầu nặng vì dầu nhẹ chứa hàm lượng hydrocarbon cao, ít chứa kim loại nặng và hợp chất của sulfur; do đó tốn ít công để tinh chế cũng như tạo được loại nhiên liệu hữu ích với chi phí thấp hơn.