它主要采用现代
地球化学分析测试技术，结合各项
地质和油藏工程作业资料直接研究油藏中流体和
矿物的相互作用、油藏流体的非均质性分布规律及其形成机理，探索油气充注、聚集历史与定位成藏机制，为
油田勘探开发、提高
采收率服务。
油藏地球化学已成为地球化学领域的一个新的
学科生长点。油藏地球化学的发展离不开现代
有机地球化学分析化验技术(方法)的发展。促使油藏地球化学发展的关键技术与方法主要包括：
薄层色谱——火焰离子检测技术、
热蒸发(即
热脱附)——
气相色谱——火焰离子检测(FID)和
质谱(MS)技术、
地层水同位素分析技术、
原油气相色谱指纹技术、高分子量
烃类和非烃类分析技术、原油与源岩馏分生物标志物组合剖析技术、流体包裹体、自生矿物
放射性同位素分析和标志化合物含量对比等。这些技术和方法促进了地球化学研究向油藏评价和油田开发领域的延伸，已被成功地应用于解决有关油气藏形成机理、油藏评价和开发的问题。其中最有成效的应用领域是，根据油藏内流体的非均质性特征研究
储层流体的连通性，探索油气充注、聚集历史与定位成藏机制。
此外，
地球化学方法在其他许多方面也得到了较好的应用效果，比如：混采油藏产层位置的确定，中途测试前原油物性的预测，
生产层与非生产层的识别，油藏非烃和高相对分子质量烃的表征和预测等。