石油的形成是一個複雜的過程，目前主要有兩種理論來解釋石油的成因：有機成因說和無機成因說。
無機成因說認為石油來源於地球深處無機物質的轉化，例如，俄國的化學家門傑列夫提出的理論認為，地球形成初期，液態的鐵和碳在相互作用後形成碳化鐵，儲存在地球深處，後來與地表的水作用形成石油。然而，這一理論並沒有得到廣泛接受。
有機成因說則認為石油是由古代海洋或湖泊中的生物經過長時間演化形成的，這一理論得到了更廣泛的支持。在這一過程中，古代的生物（如藻類、植物和動物）死亡後，其遺體和殘骸沉積在海底或湖底，隨著沉積物的累積和地殼的運動，這些有機物質被埋藏在地下。隨著壓力的增加和溫度的升高，這些有機物質經歷了生物化學和化學變化，最終轉化為石油和天然氣。
石油的形成是一個長期的過程，可能需要數百萬至數億年的時間。石油的勘探和開採是一個複雜的過程，涉及到地質學、地球物理學等多個領域的知識。