Il petrolio è il principale combustibile fossile liquido. E' costituito da una miscela di idrocarburi (molecole costituite da carbonio e idrogeno) che derivano dalla decomposizione di organismi animali e vegetali.


Poiché i tempi naturali di formazione del petrolio sono di decine di milioni di anni, e lo sfruttamento è invece rapidissimo, questa fonte, al pari degli altri combustibili fossili, è non rinnovabile.

Circa il 60% del petrolio scoperto si è formato tra 80 e 120 milioni di anni fa.




I giacimenti si trovano a profondità che vanno da poche decine di metri a migliaia di metri. I giacimenti di petrolio possono trovarsi o sotto le terre emerse o sotto il mare. Il giacimento è sormontato da una cupola di roccia impermeabile che impedisce al petrolio di sfuggire verso l'alto. L'uomo per raggiungere il giacimento di petrolio, deve scavare un pozzo, cioè deve forare il terreno con una trivella.
La pressione che permette al greggio di risalire in superficie è data dalla presenza in soluzione di idrocarburi gassosi.
Un tempo si recuperava solo il petrolio che usciva dal sottosuolo spontaneamente, invece oggi si procede al recupero secondario mediante i sistemi di gas injection oppure di water injection che consistono nel pompaggio sotto terra di gas o acqua, allo scopo di spingere verso l'alto il greggio rimasto nella roccia spugnosa e ormai privo di pressione.


Il petrolio contribuisce per circa il 45% all'alterazione del clima globale per le emissioni di anidride carbonica (CO₂) in atmosfera, alterazione che sta già provocando danni ambientali ed economici rilevanti.

Inoltre, la maggior parte dei mari del mondo è inquinata da petrolio.
Questo avviene in prevalenza da attività che si svolgono a terra, cioè dagli scarichi delle industrie e dalle raffinerie di petrolio. Altre fonti sono i versamenti dalle petroliere, che avvengono normalmente durante il lavaggio dei serbatoi oppure nel caso di incidenti.
Una delle zone marine più inquinate al mondo, per quanto riguarda il petrolio, è il Mediterraneo, ciò è dovuto al fatto che si tratta di una mare chiuso e molto trafficato.