油田废水来源于油气开采中钻井、采油、洗井等过程，因此油田废水成份复杂，为有机、无机混合物，还涉及到有机物在水相与油相的分配，经过蒸汽热采、三次采油和其它处理工艺后，油中胶质沥青质，脂肪酸类物质，硫醇、类物质等在一定条件下以一定的形态进入水相，使水中有机物与油中有机物相对组成发生较大的变化。油中脂肪酸类物质及胶质沥青质是天然乳化剂，在热采、三次采油和地层运移过程中与油形成乳化油，所以废水中的油主要以乳化油和游离态油的形式存在，在沉降站进行油水分离后仍有相当部分残留在水相中。根据有关分析结果表明含油废水中的主要成份有重质原油、脂肪酸类物质、破乳剂、硫醇类物质、胶质类物质、硫化物、碳酸盐、硫酸盐等。因为水中残留的有机物和无机物组成复杂，给油田废水处理带来了一定的难度。尽管各油田水质各异，但总体看来具有以下特点：