本发明提供一种分析石油中亚砜类化合物分子组成的方法，包括如下步骤：步骤1)：将石油待测样溶于有机溶剂A中，然后加入碱性促电离剂试剂B，得到混合液；步骤2)：采用电喷雾电离质谱仪对步骤1)中得到的混合液进行检测，表征石油待测样中的分子组成。本发明所提供的分析石油中亚砜类化合物分子组成的方法，能够消除亚砜类化合物缔合现象实现从分子层次分析石油中亚砜类化合物的分子组成，适用于常规原油、重质原油、减压馏分油等的亚砜类化合物分子组成分析，而且该方法的操作简便，能够快速、准确地分析石油中特别是高硫重质石油中的亚砜类化合物。