Il processo da cui scaturì il petrolio si può schematizzare in varie fasi:

- piante e animali, a miliardi, si depositarono, dopo la morte, sul fondo marino che moltissimo tempo fa ricopriva gran parte delle terre emerse. Tali organismi si mischiarono con il fango e la sabbia del fondale, formando successivi strati, chiamati oggi sedimento marino;
- col passare dei millenni, altro fango e altra sabbia si depositarono sul fondo, fino a diventare roccia ( la cosiddetta roccia madre);
- gli organismi imprigionati nella roccia madre cominciano il processo di fermentazione e carbonizzazione grazie ai batteri anaerobi (batteri che vivono senza ossigeno);
- durante queste fasi il mare cominciava a ritirarsi e la terra ad emergere e gonfiarsi e per azione combinata delle elevate temperature sotterranee e della fortissima pressione tali sostanze organiche in via di fermentazione si trasformarono in petrolio;
- il petrolio così formato, a causa dei movimenti tellurici, comincia a staccarsi dalle rocce madri risalendo (poiché ha una densità molto bassa) verso la superficie attraverso fessure della crosta terrestre e rocce permeabili finché non trova uno sbarramento naturale costituito da rocce impermeabili (detto trappola petrolifera);
- col tempo il petrolio si accumula dando origine ad un giacimento.