Sifat fizikal petroleum bergantung pada komposisi kimianya. Contohnya, warnanya berkisar dari tidak berwarna, kuning muda, coklat kekuningan, coklat gelap, hijau hitam hingga hitam. Sumur minyak di bukit timun, Sichuan dan Dagang, China Utara pernah menghasilkan minyak tanpa warna. Pembentukan petroleum tidak berwarna mungkin berkaitan dengan penjerapan koloid dan asfaltenes berwarna oleh batuan semasa penghijrahan. Secara amnya, ketumpatan minyak ringan adalah kecil, dan ketumpatan minyak gelap adalah besar. Minyak dengan kepadatan rendah dan warna cahaya sering menjadi parafin, dengan kandungan minyak lebih banyak, dan lebih banyak minyak petrol dan minyak pelincir dapat diperoleh setelah diproses; Minyak dengan ketumpatan tinggi dan warna gelap kaya dengan asfaltena dengan berat molekul tinggi. Ahli geologi memanggil minyak yang mengalir ke tanah" bibit minyak" dan gas asli yang muncul dari tanah" gas seedling" ;. Sebilangan besar anak benih minyak menjadi aspal kerana penyusutan komponen cahaya. Kaedah penerokaan minyak dan gas paling awal adalah dengan mencari anak benih minyak dan gas terlebih dahulu.
Kelikatan adalah sifat fizikal petroleum yang penting. Kelikatan adalah pengukuran kebalikan prestasi aliran bendalir, dinyatakan dalam kelikatan dinamik mutlak, dalam pascals. Kelikatan minyak dibatasi oleh suhu, tekanan dan komposisi kimia minyak. Dengan kenaikan suhu, kelikatan minyak berkurang. Oleh itu, kelikatan minyak di bawah tanah lebih kecil daripada yang ada di tanah, dan mudah mengalir. Minyak dengan ketumpatan tinggi dan warna gelap mempunyai kelikatan tinggi dan minyak ringan mempunyai kelikatan rendah. Kelikatan mempengaruhi kadar aliran minyak ke sumur dan saluran paip minyak, yang sangat penting dalam pengeluaran ladang minyak dan pengangkutan minyak. Fluoresensi adalah fenomena pencahayaan minyak di bawah penyinaran ultraviolet. Fluoresensi minyak cahaya berwarna biru muda, minyak dengan lebih banyak permen karet berwarna hijau dan kuning, dan minyak dengan lebih banyak asfaltena berwarna coklat. Komposisi dan kandungan minyak dapat ditentukan secara kasar dengan mengenal pasti sampel batuan dengan analisis pendarfluor.
