远古的动物、植物、微生物等生物，死亡后的有机质经过日积月累地沉淀，会形成沉积物，经过地质变迁，最终形成沉积岩。这些富含有机质的沉积岩，在高温高压的地下逐渐转化，形成油页岩，再经过一系列的变化，石油就形成了。由于石油的密度和岩石的密度不同，所以会出现分层现象，油田就是这么诞生的。
其实，煤炭、天然气也是由有机物形成的，它们在地球上的储量也是有限的。煤炭主要是由陆地上的远古植物形成的，而天然气通常和石油相伴相生。石油形成的温度范围被称为油窗，当温度太高，这些石油就能转化成天然气。
另外一种说话认为，石油并不是由生物形成的，而是地球内部本来就存在大量碳氢化合物，地下的石油就是由这些物质经过一系列变化形成的。按照这种说话，地球上任何地层、任何地区都有可能发现石油。
然而，已经发现的油田99%都位于沉积岩中，并且根据放射性同位素的测定，人类发现的最古老的油田，大约形成于5亿年前，那时正处于中生代时期。中生代位于寒武纪生命大爆发之后，自那之后，地球上的生物数量才变得非常繁荣。通过对不同地层产出的石油进行分析，科学家发现，它们与同期生物体的富集比例基本上一致。
很明显，非生物成油说站不住脚，因此只有极少数科学家支持这种观点。
之所以有很多人对生物成油理论持怀疑态度，主要还是因为他们认为，地球上不可能有这么多远古生物的遗体。实际上，几亿年的生物累积起来，它们的残余有机质真的是非常的庞大。
研究表明，石油的形成需要很长的时间，大约需要200万年。然而人类仅用了100多年，就消耗了许多石油。人类对能源的需求量每年都在提高，照这速度，地球上的石油储量再多，也经不起人类长时间的消耗，所以才有石油枯竭之说。
就算石油不是由远古生物形成的，是由地层深处的碳氢化合物不断涌出形成的，属于可再生资源，可当人类的消耗速度大于它的再生速度时，石油也会不够用。
由于人类大规模使用化石燃料，导致大气中的二氧化碳浓度升高，产生了温室效应，未来很可能会导致两极冰盖融化，海平面升高。所以我们已经未雨绸缪，开始用各种新能源替代传统的化石燃料。
