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。