石油是由古代動植物堆積沉澱壓縮形成的。

關於石油的成油機理有生物沉積變油和石化油兩種學說，前者較廣為接受，認為石油是古代海洋或湖泊中的生物經過漫長的演化形成，屬於生物沉積變油，不可再生，所以我們要節約資源。

“石油”這個中文名稱是由北宋大科學家沈括第一次命名的。他在其著作《夢溪筆談》中寫道:“鄜、延境內有石油，頗似淳漆，燃之如麻，但煙甚濃，所沾幄幕甚黑，此物後必大行於世。”故而，中國是世界上最早發現和利用石油的國家之一。

關於石油是如何形成的，學術界有兩種說法:一個是無機論，另一個是有機論。

無機論認為，石油是由地下100公里深處的岩漿等碳化物質和水，在高溫高壓下，經過一系列化學反應形成的碳氫化合物最終演變而成。這個理論認為無機態的碳化物和水，是石油形成的原料，所有的石油都只能形成於深層處高溫高壓的地下，而且石油並不會枯竭，只是沒有被發現。這種說法目前沒有被普遍認可，但也有一定認可市場。

有機論認為，石油是由遠古時期各種動物、植物，特別是低等的藻類、細菌、蚌殼、魚類等動植物死後的屍體，埋藏在不斷下沉缺氧的海灣、瀉湖、三角洲、湖泊等地，經過長期的物理、化學作用，逐漸形成。這種觀點認為，石油形成的原料是有機物，這種有機物來源於遠古時期死亡的動植物等。被埋壓於地表淺層的動植物等一系列有機物被微生物分解形成一種叫“乾酪根”的化合物，乾酪根在一定溫度和壓力條件下，經過漫長的時間逐漸轉變為原始石油。這種原油又經過二次轉移，逐漸聚集於地表淺層，形成了油藏礦區。有機論是目前普遍被學術界認可的石油形成的理論。