沸程为180～310℃。为C9～C16的多种烃类混合物。纯品为无色透明液体，含有杂质时呈淡黄色。平均分子量在200～250之间。密度大大于0.84g/cm3。闪点40℃以上。运动黏度40℃为1.0～2.0mm2/s。芳烃含量8%～15%。不含苯及不饱和烃（特别是二烯烃）。不含裂化馏分。硫含量0.04%～0.10%。燃烧完全，亮度足，火焰稳定，不冒黑烟，不结灯花，无明显异味，对环境污染小。
不同用途的煤油，其化学成分不同。同一种煤油因制取方法和产地不同，其理化性质也有差异。各种煤油的质量依次降低：航空煤油、动力煤油、溶剂煤油、灯用煤油、燃料煤油、洗涤煤油。一般沸点为110-350℃。
各种煤油在常温下为液体，无色或淡黄色，略具臭味。不溶于水，易溶于醇和其他有机溶剂。易挥发。易燃。与空气混合形成爆炸性的混合气。煤油因品种不同含有烷烃28-48%的，芳烃20-50%，不饱和烃1-6%，环烃17-44%。碳原子数为10-16。此外，还有少量的杂质，如硫化物（硫醇）、胶质等。
以石蜡基原油沸点230℃左右的馏分或环烷基原油215℃左右的馏分，经蒸馏、深度精制而得。