النفط يتكون في باطن الأرض من خلال تحويل بقايا الكائنات الحية الدقيقة مثل العوالق النباتية والحيوانية التي ماتت منذ ملايين السنين وترسبت في قيعان البحار والمسطحات المائية الراكدة. بعد موتها، تختلط هذه البقايا مع الرواسب والطين، وتدفن تحت ضغط وحرارة عاليين مع نقص في الأكسجين، مما يمنع التحلل الهوائي ويؤدي إلى تحول المادة العضوية إلى مادة شمعية تسمى الكيروجين. مع مرور الزمن، وبزيادة الضغط ودرجة الحرارة، يتحول الكيروجين إلى هيدروكربونات وهي المركبات الكيميائية الأساسية للنفط والغاز. يحدث هذا التحول في نطاق حراري محدد يسمى "نافذة النفط" عند درجات حرارة بين 60 و120 درجة مئوية تقريباً. ثم يهاجر النفط إلى الطبقات الصخرية المسامية حيث يتم اختزانه، وتحت طبقات الصخور الغطائية يحفظ النفط في خزانات طبيعية تحت الأرض. هذا التكوين يستغرق ملايين السنين ويعتمد على عدة عوامل جيولوجية مثل وجود الصخور المصدرية الغنية بالمادة العضوية، والحرارة والضغط المناسبين، وتكوين الصخور المسامية والطبقات الغطائية التي تحجز النفط في مكانه.