Eðlisfræðilegir eiginleikar jarðolíu ráðast af efnasamsetningu þess. Til dæmis er liturinn allt frá litlausum, ljósgulum, gulbrúnum, dökkbrúnum, svörtum grænum til svörtu. Olíulindirnar í gúrkuhæðinni, Sichuan og Dagang, Norður -Kína, framleiddu einu sinni litlausa olíu. Myndun litlausrar jarðolíu getur tengst aðsog litra kollóíða og malbikaðra steinefna við flutning. Almennt er þéttleiki ljósolíu lítill og þéttleiki dökkrar olíu er mikill. Olían með lágan þéttleika og ljósan lit er oft paraffín, með meira olíuinnihald og hægt er að fá meira bensín og smurolíu eftir vinnslu; Olían með mikla þéttleika og dökkan lit er rík af asfalteni með mikla mólmassa. Jarðfræðingar kalla olíuna sem flæðir til jarðar" olíuplöntur" og jarðgasið sem kemur upp úr jörðu" gasplöntur" ;. Flestir olíuplöntur verða að malbiki vegna þess að léttir íhlutir eru roknir. Elsta olíu- og gasrannsóknaraðferðin er að finna olíu og gasplöntur fyrst.
Seigja er mikilvæg líkamleg eign jarðolíu. Seigja er öfug mæling á afköstum vökvaflæðis, gefið upp í algerri kraftmikilli seigju, í pascal. Seigja olíu er takmörkuð af hitastigi, þrýstingi og efnasamsetningu olíu. Með hækkun hitastigs minnkar seigja olíu. Þess vegna er seigja olíu í djúpum neðanjarðar minni en á jörðu og auðvelt að flæða. Olía með mikla þéttleika og dökkan lit hefur mikla seigju og ljós olía hefur litla seigju. Seigja hefur áhrif á rennslishraða olíu inn í holuna og í olíuleiðsluna, sem hefur mikla þýðingu í olíuframleiðslu og olíuflutningum. Flúrljómun er lýsandi fyrirbæri olíu við útfjólubláa geislun. Flúrljómun ljósolíu er ljósblá, olían með meira tyggjó er græn og gul og olían með meira asfalteni er brún. Hægt er að ákvarða gróflega samsetningu og innihald olíu með því að bera kennsl á bergsýni með flúrljómunagreiningu.
