Le pétrole se forme lorsque des matières organiques sont enfouies sous la roche sédimentaire ; les conditions anoxiques et la pression intense provoquent une transformation progressive du pétrole. La plupart des composants du pétrole sont de petites algues et du zooplancton, bien que certains animaux plus gros comme les dinosaures soient également dans le mélange. Ce processus prend des centaines de milliers d'années.
La formation de pétrole nécessite une combinaison de plusieurs facteurs. Les scientifiques qualifient le pétrole de combustible fossile car il est dérivé d'organismes préhistoriques. Les plantes et les animaux s'installent sous la terre et la mer avec du sable et du limon. Ces restes sont progressivement recouverts par l'accumulation de roches sédimentaires, ce qui crée de la chaleur et de la pression. Ces conditions deviennent anoxiques, ce qui signifie qu'il y a un manque d'oxygène dissous dans le système.
La chaleur et la pression transforment d'abord la matière organique en kérogène, une matière cireuse. Au fur et à mesure que la chaleur et la pression augmentent, le kérogène subit le processus de catagenèse, qui transforme le matériau en hydrocarbures liquides et gazeux.
Pour que le pétrole se forme, le mélange doit atteindre une température que les géologues appellent la "fenêtre de pétrole". Sinon, il reste dans son état kérogène.
Au fil du temps, l'huile se déplace vers le haut à travers les pores de la roche. Certains s'infiltrent à la surface de la Terre, mais la plupart restent coincés dans des barrières. Les pièges souterrains de pétrole sont appelés réservoirs. Les gens extraient le pétrole des réservoirs par forage.