A caracterização do petróleo envolve o completo entendimento dos fluidos dos reservatórios, incluindo a composição química, propriedades físico-químicas e o comportamento dos fluidos durante as etapas da exploração e produção de petróleo. Os processos de exploração e produção submetem os fluidos do reservatório a constantes mudanças. As variações de pressão, volume e temperatura, e a injeção de outros fluidos modificam o estado original do petróleo, e estas mudanças precisam ser compreendidas para o correto planejamento da produção. Para entender estas mudanças, são então aplicadas as análises de composição química dos fluidos (através de cromatografia gasosa), em conjunto com a análise PVT. A análise PVT é capaz de simular diferentes condições de pressão, volume e temperatura e verificar, experimentalmente, como se comportarão as fases óleo e gás, para esta determinada condição. A partir destes estudos, é possível avaliar qual o impacto das variações PVT na composição química e nas propriedades dos fluidos como densidade, viscosidade, pressão de saturação, razão gás-óleo, compressibilidade, encolhimento, dentre outros e, portanto, caracterizar o óleo e o gás em cada condição específica.