煤油的主要成分是饱和烃类，此外还少量含有不饱和烃和芳香烃，具体说明如下：
不饱和烃类：煤油中含少量不饱和烃（如烯烃），其碳原子数与饱和烃相近，但分子中存在碳碳双键。这类成分的含量通常低于饱和烃，但会影响煤油的化学稳定性。例如，不饱和烃更易与氧气发生氧化反应，可能导致煤油在储存过程中逐渐变质（如颜色变深、产生沉淀），但在正常燃烧条件下，其氧化反应会直接参与能量释放过程。
芳香烃类：芳香烃（如苯、甲苯及其衍生物）在煤油中的含量极少，但具有特殊意义。这类成分的分子结构含苯环，燃烧时可能产生少量多环芳烃（PAHs）等副产物。尽管现代煤油精制工艺会严格控制芳香烃含量以减少污染，但其存在仍与煤油的溶剂性能相关——芳香烃的极性使其能溶解部分有机物，这也是煤油可用于机械清洗和橡胶工业的原因之一。
成分与性质的关系：煤油的物理化学性质（如易挥发、易燃、不溶于水）直接由其成分决定。饱和烃的低极性导致煤油与水分层，而烃类间的范德华力使其易挥发；燃烧时，饱和烃完全氧化生成CO₂和H₂O，不饱和烃和芳香烃可能因不完全燃烧产生少量CO或颗粒物，但优质煤油通过精制可最小化这类排放。此外，成分差异也解释了不同用途煤油的特性：照明煤油需高纯度饱和烃以保证火焰清洁，而动力煤油可能通过调整成分比例优化抗爆性。
成分的来源与工艺影响：煤油是石油分馏的产物，其成分受原油产地和分馏条件影响。例如，中东原油含较多长链烷烃，分馏出的煤油饱和烃比例更高；而分馏温度（通常150～300℃）和压力控制会决定烃类的碳数分布。后续的加氢精制工艺可进一步脱除硫、氮化合物及不饱和烃，提升煤油质量。
