Обзор посвящен применению современного метода колебательной спектроскопии комбинационного рассеяния (КР-спектроскопии), или раман-спектроскопии, для анализа различных объектов химии нефти: нефтей, нефтепродуктов, нефтеносных пород, катализаторов нефтехимических процессов и пр. В обзоре приведена интерпретация линий КР-спектров, характеризующих основные функциональные группы в составе нефтей и нефтепродуктов. Описаны условия регистрации КР-спектров (выбор лазера, спектральный диапазон) с целью получения качественных спектров для различных по химической структуре объектов исследования. Рассмотрены основные приемы снижения температуры образца и подавления флуоресценции при регистрации КР-спектров. Значительное внимание уделено методам математической обработки результатов при анализе термической зрелости нефти и нефтеносных пород, определения состава топливных смесей; приведены параметры, количественно описывающие степень зрелости нефтей и керогенов. Описаны примеры анализа экспериментально полученных данных и результатов квантово-химического моделирования при определении структуры полициклических углеводородов.