盡管油田地層水的組成十分復雜，且不同的油田，甚至不同的區塊和層位，地層水的組成和含量也不同，但主要的組成物有Na+、K+、Fe2+、Fe3+以及Cl-、HCO3-、SO42-、CO32-等，其中，NaCl和NaHCO3是地層水中最為主要的成分，占總鹽量的90%以上，二價陽離子主要是Ca2+和Mg2+，總含量一般在20～2000mg/l之間，但Mg2+的含量遠遠低于Ca2+的含量。其他多價陽離子雖然存在，但含量非常低，有的甚至不足1mg/l，而且對地層和注入的復合體系沒有影響。