研究石油的生成、演化和地球化學評價的有機地球化學分支。主要研究內容有：①石油演化。即石油發生、發展及衰亡的全過程。有3個階段：成巖作用階段，初期微生物活動，末期有機質轉化為干酪根在沉積盆地埋藏過程中，后生作用階段的增溫導致干酪根的熱降解而生成石油；盆地埋深進一步加大，變生階段有機物的變化會將已生成的石油降解成低分子烴類，直至甲烷干氣和伴生的熱變固體瀝青。石油生成和演化階段的劃分在石油勘探中具有重要的指導意義。②海相生油和陸相生油。中國陸相石油的勘探開發，表明陸相有機質和海相有機質相似，并構成最佳的生油母質——Ⅰ型干酪根。③原油變化和原油對比。原油生成后還會受到各種地質因素的影響。地表氧化、水洗和微生物作用可以大大改變原油的性質。原油對比包括原油及其來源巖石（生油巖）的對比（油源對比）以及不同層系原油的劃分、對比和運移的研究（原油對比）等兩個方面。油源對比在石油勘探中十分重要。同源時就應該有同一原始有機質遺體的指紋特征，這是油源對比的基本依據。此外，尚有石油的原生運移、碳酸鹽巖生油以及新生物標志化合物的合成、結構確認技術等有待進一步研究。