石油是由1，000萬至6億年前古代海洋里死亡的微小動植物（浮游生物）殘體形成的。這些生物死后，便會沉入海底的沙里或泥里。

隨著歲月流逝，生物有機體在沉積層內(nèi)腐爛了。這些地層內(nèi)的氧氣很少或根本就沒有氧氣，因此殘體被微生物分解為富碳化合物，最終形成有機層。這些有機物質(zhì)與沉積物混和，形成了細密的頁巖或源巖。隨著新的沉積層不斷沉積，源巖被施加了巨大的壓力和熱量，這些熱量和壓力使得有機物質(zhì)成為了原油和天然氣。石油從源巖內(nèi)流出，積聚在厚度更高、孔隙更多的石灰?guī)r或沙巖（稱為貯油巖）中。地殼運動使得石油和天然氣被截留在不滲透巖層或蓋巖（例如花崗石或大理石）之間的貯油巖內(nèi)。