本发明公开了一种原油或沉积有机质中烃类的全二维气相色谱分析方法，该方法利用全二维气相色谱(GC×GC-FID)直接进原油或沉积有机质样品分析获得烃类(饱和烃、芳烃等)数据，利用GC×GC-TOFMS软件及方法和全二维气相色谱烃类分离特性定性，计算得到饱和烃和芳烃地化参数。本发明并以大庆萨尔图油田、外围盆地方正断陷和海塔盆地原油和沉积有机质样品全二维气相色谱分析为例进行了方法验证。本发明的原油或沉积有机质中烃类的全二维气相色谱分析方法，开创了原油或沉积有机质烃类分析的新方法，对于深入认识原油的成藏过程、运移、聚集、保存、油源对比及油藏地球化学研究，探索新的原油地球化学指标及勘探开发都有重要意义。