壹般認為油的形成有兩種機制:
(1)生物生成油理論
大多數地質學家認為，石油和煤、天然氣壹樣，是由古老的有機物經過長期的壓縮和加熱而逐漸形成的。根據這壹理論，石油是由史前海洋動物和藻類屍體的變化形成的。(陸地上的植物壹般形成煤。經過漫長的地質時期，這些有機物與淤泥混合，埋藏在厚厚的沈積巖下。
在地下的高溫高壓下，它們
壹般認為油的形成有兩種機制:
(1)生物生成油理論
大多數地質學家認為，石油和煤、天然氣壹樣，是由古老的有機物經過長期的壓縮和加熱而逐漸形成的。根據這壹理論，石油是由史前海洋動物和藻類屍體的變化形成的。(陸地上的植物壹般形成煤。經過漫長的地質時期，這些有機物與淤泥混合，埋藏在厚厚的沈積巖下。
在地下的高溫高壓下，它們逐漸轉化，先形成蠟狀油頁巖，再退化為液態和氣態烴類。因為這些碳氫化合物比附近的巖石輕，所以它們向上滲透到附近的巖石中，直到滲透到上面緊密不滲透和中空的巖石中。以這種方式聚集的石油形成了壹個油田。人們可以通過鉆井和抽水從油田獲取石油。
地質學家把石油形成的溫度範圍稱為“石油窗口”。溫度太低就不能形成石油，溫度太高就會形成天然氣。盡管世界各地的石油形成深度不同，但“典型的”深度是4到6公裏。因為石油形成後會滲透到其他巖層中，實際油田可能要淺很多。因此，壹個油田的形成需要三個條件:豐富的烴源巖、滲透通道和能夠聚集石油的巖石結構。
(2)非生物生油理論
托馬斯·戈爾德(Thomas Gold)，非生物生油理論天文學家，在俄羅斯石油地質學家尼古拉·庫德裏亞(Nikolai Kudrya)理論的基礎上發展起來的。這種理論認為，地殼中已經存在大量的碳，這些碳中有壹部分以碳氫化合物的形式自然存在。碳氫化合物在巖石縫隙中比水輕，所以它們沿著巖石縫隙向上滲透。石油中的生物標誌物是由生活在巖石中的喜熱微生物引起的。與石油本身無關。
這壹理論只得到少數地質學家的支持。壹般用來解釋某些油田不明原因的進油，但這種現象很少發生。非生物生油理論無法解釋世界上99%以上的石油儲存在沈積巖中，那些非沈積巖中的石油也可以解釋為從其他地方的沈積巖中遷移而來。同樣，非生物生油理論也無法解釋甾烷、γ烷烴、植烷、藿烷、萜類和較輕同位素等生物標誌物在石油中廣泛分布的現象。